Organizmy bakteryjne, które są zdolne do wytwarzania związków organicznych z prostych substancji nieorganicznych, takich jak dwutlenek węgla (CO2) lub sole mineralne, bez konieczności pobierania gotowych związków organicznych (np. cukrów) z otoczenia. Mogą zatem syntezować swoje własne źródło energii z dostępnych nieorganicznych związków. Bakterie autotroficzne odgrywają istotną rolę w ekosystemach, ponieważ stanowią podstawę łańcucha pokarmowego. Przyczyniają się do obiegu składników odżywczych w środowisku, dostarczając podstawowe związki potrzebne dla innych organizmów, w tym organizmów heterotroficznych, które nie są zdolne do produkcji własnych związków organicznych. Bakterie fotosyntetyzujące dostarczają tlen i związki organiczne do środowiska, natomiast bakterie chemosyntetyzujące mogą tworzyć ekosystemy w ekstremalnych miejscach, gdzie inne organizmy nie potrafią przetrwać.