Fotosentetik bakteriler, fotosentez yaparak enerji üretirler. Fotosentezde, yeşil pigmenti olan klorofile sahip canlılar, ham madde model H2O (su) ve CO2 (karbondioksit) veya H2O mahalline H2S veya yalnızca H2 kullanmak suretiyle karbonhidratları sentez ederler. Fotosentez, enerjiye gereksinim gösteren tek olaydır. Bu iş amaçlı, klorofil aracılığıyla absorbe edilen güneş ışığının enerjisi harcanmaktadır.
Eğer güneş ışığı mahaline organik maddelerin sentezi amaçlı kimyasal tepkilerden hasıl olan enerji kullanılacak olursa yaşanan bu olaya " kemosentez " veya " kimyasentez " ismi verilmektedir. Birtakım bakteriler, ışık enerjisine gereksinim göstermeden kimyasal enerji ile organik maddeleri sentez ederler. Örneğin azot, kükürt, demir ve hidrojen bakterileri ototrofidirler.
