De meeste bekende fototrofen zijn autotroof, ook wel foto-autotroof genoemd, en kunnen koolstof vastleggen. Zij kunnen worden vergeleken met chemotrofen, die hun energie verkrijgen door de oxidatie van elektronendonoren in hun omgeving. Foto-autotrofen zijn in staat hun eigen voedsel samen te stellen uit anorganische stoffen met behulp van licht als energiebron. Groene planten en fotosynthetische bacteriën zijn foto-autotrofen. Foto-autotrofe organismen worden ook wel holofyten genoemd. Dergelijke organismen halen hun energie voor de synthese van voedsel uit licht en zijn in staat kooldioxide te gebruiken als hun voornaamste koolstofbron.
Zuurstofhoudende fotosynthetische organismen gebruiken chlorofyl voor het opvangen van lichtenergie en oxideren water, waarbij het wordt “gesplitst” in moleculaire zuurstof. Anoxygene fotosynthetische bacteriën daarentegen hebben een stof genaamd bacteriochlorofyl – dat voornamelijk op niet-optische golflengten absorbeert – voor het opvangen van lichtenergie, leven in aquatische milieus, en zullen met behulp van licht chemische stoffen zoals waterstofsulfide in plaats van water oxideren.
EcologieEdit
In een ecologische context zijn fototrofen vaak de voedselbron voor naburige heterotrofe organismen. In terrestrische milieus zijn planten de overheersende soort, terwijl aquatische milieus een scala van fototrofe organismen omvatten, zoals algen (b.v. kelp), andere protisten (zoals euglena), fytoplankton en bacteriën (zoals cyanobacteriën). De diepte tot waar zonlicht of kunstlicht in het water kan doordringen, zodat fotosynthese kan plaatsvinden, staat bekend als de fotische zone.
Cyanobacteriën, prokaryote organismen die zuurstofhoudende fotosynthese uitvoeren, komen voor in vele milieuomstandigheden, waaronder zoet water, zeeën, bodem en korstmossen. Cyanobacteriën voeren een plantachtige fotosynthese uit omdat het organel in planten dat de fotosynthese uitvoert, afkomstig is van een endosymbiotische cyanobacterie. Deze bacterie kan water gebruiken als een bron van elektronen om CO2-reductiereacties uit te voeren. Evolutionair gezien zou het vermogen van cyanobacteriën om te overleven in zuurstofrijke omstandigheden, die als giftig worden beschouwd voor de meeste anaërobe bacteriën, de bacteriën een aanpassingsvoordeel kunnen hebben gegeven waardoor de cyanobacteriën zich efficiënter zouden kunnen bevolken.