Sinh vật tự dưỡng có năng lượng bằng cách sử dụng ôxy hoặc các hợp chất có hàm lượng ôxy cao để ôxy hóa hoặc lấy điện tử từ các hợp chất lưu huỳnh, hyđrô, lưu huỳnh nguyên tố, amoniac hoặc kim loại. Chúng sử dụng một số năng lượng thu được từ các phản ứng oxy hóa này để tạo ra các hợp chất hữu cơ từ phản ứng với khí cacbonic.
Giống như các sinh vật quang hợp như thực vật và tảo, sinh vật tự dưỡng không thu được năng lượng bằng cách tiêu thụ các sinh vật khác. Chemoautotrophs là vi khuẩn độc quyền, và thường sống xung quanh các miệng phun thủy nhiệt ở đại dương sâu. Những môi trường như vậy không nhận được bất kỳ ánh sáng mặt trời nào và do đó không thể hỗ trợ quá trình quang hợp. Ở hầu hết các khu vực dưới đáy đại dương sâu, điều này có nghĩa là những sinh vật duy nhất sống sót ăn chất thải và các mảnh vụn khác từ gần bề mặt hơn nhiều.
Tuy nhiên, xung quanh các miệng phun thủy nhiệt, các sinh vật hóa trị nhận các nguồn năng lượng từ sâu trong lòng đất là những nhà sản xuất cho hệ sinh thái của chính chúng. Các lỗ thoát nhiệt nóng có tính năng lưu huỳnh và các hợp chất khác có thể bị oxy hóa để tạo ra rất nhiều năng lượng. Làm mát hơn, lỗ thông hơi chảy chậm hơn thải ra nhiều kim loại hòa tan hơn. Kim loại là một nguồn năng lượng kém hiệu quả hơn nhiều. Các vi khuẩn xử lý các kim loại này, chẳng hạn như sắt, phát triển trong thảm và nhanh chóng tích tụ một lượng lớn rỉ sét. Vi khuẩn phải xử lý rất nhiều kim loại đến mức phần lớn khối lượng của bất kỳ tấm thảm nào trong số này đều được tạo thành từ oxit sắt này.
