Los quimioautótrofos son bacterias que extraen energía del medio ambiente a través de reacciones químicas, típicamente la oxidación de azufre o compuestos de metales de transición. Se pueden subdividir en quimioautótrofos, bichos capaces de fijar carbono y quimioheterótrofos que deben ingerir compuestos reducidos de carbono.
Los quimioautótrofos no son monofiléticos y se encuentran tanto en el grupo de las Proteobacterias del dominio Bacteria , como en el dominio Archaea. Por lo tanto, la quimioautotrofia parece haber surgido de forma independiente varias veces a lo largo de la evolución terrestre.
No es de extrañar que muchos quimioautótrofos sean simbiontes, intercambiando sus habilidades químicas por hábitats protegidos. Están diseminados entre los moluscos y los nematodos que colonizan los respiraderos hidrotermales de aguas profundas sin luz, pero también se han encontrado en moluscos que habitan en aguas menos profundas.