Tidlig i Jordens geologiske historie oppsto autotrofe organismer som utnyttet den kjemiske energi fra oksygenfattige kullstoff- eller svovelforbindelser til å bygge opp nødvendige sukkerstoff. De finnes fortsatt i oksygenfrie eller oksygenfattige omgivelser, og deres produksjonsmetode kalles kjemosyntese.