Vi khuẩn màu tím và xanh lá cây và vi khuẩn lam có khả năng quang hợp. Vi khuẩn quang hợp có thể sản xuất năng lượng từ tia nắng mặt trời trong một quá trình tương tự như quá trình được sử dụng bởi thực vật. Thay vì sử dụng chất diệp lục để thu nhận ánh sáng mặt trời, những vi khuẩn này sử dụng một hợp chất gọi là chất diệp lục vi khuẩn.
Vi khuẩn lam là sinh vật đơn bào sống trong nước. Vi khuẩn lam hóa thạch đã có mặt trên Trái đất từ rất lâu và đóng một vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn. Chúng có thể tạo ra nhiều oxy trong khí quyển và là tiền thân của lục lạp, cho phép thực vật tự tạo ra thức ăn. Chúng chuyển đổi nitơ trong đất thành dạng có thể được sử dụng cho một số loài thực vật.Có hai giống vi khuẩn màu tím. Một giống sử dụng lưu huỳnh thay vì ôxy để thực hiện quá trình quang hợp và ôxy thực sự có thể ức chế sự phát triển của chúng. Các vi khuẩn này sống trong môi trường nước bị thiếu oxy. Nhiều loại vi khuẩn màu tím khác sống trong môi trường có ôxy và cần ôxy để quang hợp.
Giống như vi khuẩn màu tím, một số vi khuẩn màu xanh lục tiến hành quang hợp bằng cách sử dụng lưu huỳnh. Mặc dù thường nằm ở các cửa sông, vi khuẩn màu xanh lá cây cũng đã được phát hiện trong đại dương sâu gần các miệng phun thủy nhiệt. Mặc dù rất ít ánh sáng xuyên qua những tầng sâu này, nhưng lượng ánh sáng rất nhỏ được vi khuẩn màu xanh lá cây sử dụng để tạo ra năng lượng.
