Hovedforskjellen mellom fotosyntetiske og kjemosyntetiske bakterier er at fotosyntetiske bakterier får energi fra sollys for å produsere karbohydrater, mens kjemosyntetiske bakterier får energi fra oksidasjon av uorganiske stoffer for å produsere karbohydrater.
Organismer kan kategoriseres ut fra deres ernæringsmåte. Autotrofer og heterotrofer er to slike hovedkategorier. Autotrophs kan produsere sin egen mat mens heterotrophs er avhengige av andre organismer for mat siden de ikke kan produsere sin egen mat. For å produsere sin egen mat eller karbohydrater bruker autotrofer to hovedprosesser: fotosyntese og kjemosyntese.
Fotosyntese drives av solenergi mens kjemosyntese drives av energien fra oksidasjon av kjemiske forbindelser, hovedsakelig uorganiske stoffer. Det er fotosyntetiske og kjemosyntetiske bakterier. Fotosyntetiske bakterier produserer mat ved fotosyntese mens kjemosyntetiske bakterier produserer mat ved energien som oppnås fra nedbrytingen av kjemikaliet.