תוֹכֶן
פחמן כל כך חשוב לחיים כי תושבי כדור הארץ נקראים לפעמים צורות חיים המבוססות על פחמן. אוטוטרופים הם אורגניזמים המסוגלים להפיק פחמן מהאוויר ולהפיכתו למרכיבים עשירים באנרגיה, בעוד שההטרו-טרופים הם אורגניזמים שאינם מייצרים את המזון שלהם, והם זקוקים להשגתו על-ידי צריכת חומרים אחרים - לעתים קרובות אותם חומרים המיוצרים על ידי אוטוטרופים.
אוטוטרופים
אורגניזמים אוטוטרופיים נקראים "מפיקים" משום שהם יוצרים מזון משלהם; המילה "אוטוטרופית" ביוונית פירושה "האכלה עצמית". מספר קטן של חיידקים, כולל קבוצת Archae העתיקה, מסוגלים לייצר מזון מגופרית או תגובות כימיות אחרות, אבל רוב האוטוטרופים תלויים באור השמש. כתוצאה מכך, הם ידועים בשם "phottrophs", קבוצה שמקיפה את כל חיידקים autotrophic אחרים.
פוטוסינתזה
אחת השיטות הנפוצות ביותר ב autotrophs נקרא "פוטוסינתזה". בתהליך זה, מולקולות מיוחדות ללכוד פחמן מן האוויר לקשור אותו למים, באמצעות אנרגיה המיוצר על ידי אור השמש. בעקבות המינוח המדעי הסטנדרטי, המולקולות המשתמשות במים הן "הידרטים" והמתחם הפחמני המתקבל הוא הפחמימות. כמו תהליך פוטוסינתטי מסיר פחמן מהאוויר וממיר אותו בצורת מוצק, זה נקרא "קיבוע פחמן". היכולת לתקן פחמן היא ההבדל העיקרי בין autotrophs ו heterotrophs.
הטרוטרופים
רוב צורות החיים, כולל רוב החיידקים, לא ניתן לתקן פחמן צריך לקבל את האנרגיה שלהם מן הצריכה של תרכובות אורגניות המיוצר על ידי autotrophs, או להסתמך על הפחתת גופרית או מימן. בעלי חיים, כולל אנשים, נמצאים בקבוצה הראשונה, יחד עם פטריות אורגניזמים תאיים ללא גרעין התא. הטרוטרופים רבים מסוגלים לצרוך את הפחמימות שנוצרות על ידי אוטוטרופים, והן חלק ממחזור הפחמן הגדול, הכולל את רוב צורות החיים.
Mixotrophs
לא כל האורגניזמים משתלבים בחלוקה בין אוטוטרופים להטרוטרופים. אם אורגניזם צריך לייצר את המתחם הפחמני שלו במקום זה המיוצר על ידי אחרים, הוא נקרא אוטוטרוף "כפוי". כמה חיידקים ומיקרואורגניזמים אחרים, לעומת זאת, יכולים לקבל פחמן על ידי פעילות אוטוטרופית או להסתמך על חומרים אורגניים אחרים עבור זה. לאורגניזמים אלה יש שמות מדעיים מורכבים אחרים, המבוססים על האופי המדויק של ייצור האנרגיה שלהם, אך נופלים בקטגוריה הכללית של "mixotrophs", המשלבת פעילויות אוטוטרופיות והטרוטרופיות.