Бактерии, способные к самостоятельному синтезу органических веществ из неорганических, называются хемотрофами и относятся к группе автотрофов. Они получают питательные вещества благодаря окислению неорганических веществ, используя при этом энергию химических реакций (в отличии от растений, использующих энергию солнца). Бактерии-хемотрофы могут окислять различные вещества, и исходя из этого делятся на такие группы, как железобактерии, серобактерии, нитрифицирующие бактерии и некоторые другие.