Một số loài archaea tự tạo thức ăn từ ánh sáng mặt trời, trong khi những loài khác tiêu thụ các hợp chất hóa học để làm năng lượng. Archaea tạo ra thức ăn từ ánh sáng mặt trời không sử dụng quá trình quang hợp giống như thực vật và tảo và không thải ra oxy như một sản phẩm phế thải.
Cổ khuẩn tạo ra năng lượng bằng cách tiêu thụ ánh sáng mặt trời được gọi là sinh vật quang dưỡng, trong khi vi khuẩn cổ tiêu thụ hóa chất vô cơ được gọi là sinh vật quang dưỡng. Nhóm thứ ba, sinh vật hữu cơ, tiêu thụ các hợp chất hữu cơ. Không có loài archaea nào được biết đến sử dụng quang hợp truyền thống vì nó được sử dụng trong thực vật và tảo.
Các loài vi khuẩn tự dưỡng tạo thành một phần quan trọng của hệ sinh thái thực vật. Những vi khuẩn cổ này cố định nitơ trong đất như một sản phẩm phụ của quá trình tiêu thụ và chuyển hóa amoniac thành năng lượng. Các sinh vật sinh đá khác, chẳng hạn như vi khuẩn cổ kỵ khí sống trong đầm lầy, tạo ra khí mê-tan như một sản phẩm phụ. Những vi khuẩn cổ này là nguồn khí mêtan chính tự nhiên.
Vi khuẩn tự dưỡng và vi khuẩn tự dưỡng có thể tồn tại trong môi trường không thể duy trì hình thức sống nào khác do nhiệt độ, thành phần hóa học hoặc thiếu ánh sáng mặt trời. Khả năng chuyển hóa các chất hóa học như amoniac, carbon dioxide và hydrogen sulfide của chúng có nghĩa là chúng không phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời hoặc chuỗi thức ăn. Những sinh vật này được tìm thấy trong vùng nước đầm lầy nghèo oxy, lỗ thông hơi ở biển sâu, hồ muối, suối địa nhiệt và các khu vực khác thù địch với hầu hết các loài.
