Sinh vật tự dưỡng hay sinh vật tự dưỡng tạo nên cấp độ dinh dưỡng đầu tiên của tất cả các lưới thức ăn. Sinh vật tự dưỡng là những sinh vật tự sản xuất năng lượng từ các chất vô cơ, chẳng hạn như carbon dioxide và nước. Các nhà sản xuất chính của nhiều lưới thức ăn là cây xanh.
Chỉ 10 phần trăm năng lượng của cấp độ dinh dưỡng đầu tiên được chuyển sang cấp độ dinh dưỡng tiếp theo; do đó, chỉ 10 phần trăm năng lượng do các nhà sản xuất sơ cấp tạo ra được chuyển cho người tiêu dùng sơ cấp, hoặc sinh vật tiêu thụ các nhà sản xuất sơ cấp. Do chỉ có một lượng nhỏ năng lượng ban đầu được sản xuất được người tiêu dùng sơ cấp giữ lại, nên nhiều nhà sản xuất sơ cấp hơn phải tồn tại để hỗ trợ một số lượng nhỏ người tiêu dùng sơ cấp.
Các nhà sản xuất nổi tiếng nhất là cây xanh. Chúng hấp thụ năng lượng từ mặt trời để kết hợp carbon dioxide và nước thành glucose, một loại đường được sử dụng làm năng lượng ở nhiều sinh vật. Quá trình này được gọi là quang hợp.
Các sinh vật tự dưỡng khác sử dụng năng lượng trong các hợp chất chứa lưu huỳnh hoặc nitơ thay vì ánh sáng mặt trời để cung cấp năng lượng cho quá trình sản xuất năng lượng của chúng. Những sinh vật tự dưỡng này, được gọi là chemoautotrophs, tự tạo ra năng lượng thông qua quá trình tổng hợp hóa học. Chemoautotrophs thường là những sinh vật sống trong môi trường thù địch, chẳng hạn như trong các lỗ thông biển sâu và suối nước nóng có chứa nhiều lưới thức ăn độc đáo hơn. Vi khuẩn là những sinh vật tự dưỡng ở những địa điểm này. Một số vi khuẩn này không thể tồn tại trong điều kiện có oxy, vì vậy chúng sống ở nơi không có oxy.
