Một số sinh vật nguyên sinh tự sản xuất thức ăn thông qua quá trình quang hợp, trong khi những sinh vật khác thu được năng lượng bằng cách tiêu thụ các phần tử hữu cơ, vi rút và vi khuẩn. Một số sinh vật nguyên sinh có khả năng duy nhất để lấy dinh dưỡng bằng cách sử dụng cả hai quá trình; khi có nhiều ánh sáng mặt trời, chúng sử dụng phương pháp tự dưỡng để thu nhận chất dinh dưỡng (quang hợp) và ăn các chất hữu cơ trong điều kiện tối hoặc ánh sáng yếu.
Sinh vật nguyên sinh, như thực vật bậc cao và một số loại vi khuẩn, có khả năng quang hợp. Chúng làm như vậy bằng cách hấp thụ ánh sáng và nhiệt từ tia nắng mặt trời, kết hợp với nước trong hệ thống mạch máu của chúng để tạo thành glucose, một loại đường mà nguyên sinh vật sử dụng để làm năng lượng. Hầu hết các sinh vật nguyên sinh thực hiện quang hợp đều sống trên cạn, mặc dù một số loài sống ở biển cũng sử dụng chiến thuật này. Phương pháp mà sinh vật nguyên sinh thu được năng lượng được sử dụng để phân loại chúng thành các nhóm khác nhau. Sinh vật tự dưỡng quang hợp và quang hợp là những nhóm sinh vật nguyên sinh sử dụng quá trình quang hợp để tạo ra năng lượng. Mặt khác, sinh vật dị dưỡng được chia thành các lớp nấm lấy khoáng chất và chất dinh dưỡng bằng cách ăn hoặc hấp thụ. Sinh vật dị dưỡng sử dụng cách ăn uống sẽ tiêu thụ các phần tử thức ăn bằng cách đưa chúng vào cơ thể chúng, nơi chúng được tiêu hóa bởi các enzym. Sinh vật dị dưỡng hấp thu lấy năng lượng bằng cách tiết ra các enzym tiêu hóa bên ngoài cơ thể chúng sau đó hấp thụ chất dinh dưỡng.
