typ fotosyntezy, w której nie powstaje tlen – organizmy wykorzystują inne cząsteczki, np. siarkowodór lub żelazo, jako donory elektronów do redukcji CO₂. Występuje u niektórych bakterii (np. purpurowych i zielonych bakterii siarkowych), które zawierają bakteriochlorofile i specjalne barwniki fotosyntetyczne. Proces ten zachodzi w warunkach beztlenowych i przebiega bez fotolizy wody. Produkty uboczne często są związane z wykorzystanym donorem elektronów (np. elementalna siarka). Fotosynteza anoksygeniczna jest ważna w pierwotnych ekosystemach beztlenowych.