Chemosynteza jest jednym z biochemicznych procesów autotroficznego odżywiania (samożywności), który możemy spotkać jedynie u bakterii, nazywanych bakteriami chemosyntetyzującymi. Należy do procesów anabolicznych, czyli takich w których syntetyzuje się złożone substancje organiczne z prostych, czemu towarzyszy gromadzenie energii. Jest formą asymilacji CO₂ kosztem energii, polega na powstawaniu związków organicznych, pod wpływem energii pochodzącej z reakcji chemicznych tj. utleniania prostych substancji nieorganicznych lub organicznych (metan). Proces ten można nazwać analogicznym do fotosyntezy, lecz należy pamiętać że zachodzi bez udziału światła. Energia do procesu może pochodzić z reakcji utleniania: - amoniaku - u bakterii nitryfikacyjnych (Nitrosomonas) - wodoru - u bakterii wodorowych - siarkowodoru - u bakterii siarkowych - sole żelaza - u bakterii żelaziste - metanu - u bakterii metanowych (Pseudomonas) - tlenku węgla - u karboksybakterii. Organizmy wykorzystujące w odżywianiu chemosyntezę nazywamy chemoautotrofami. W strefach głębinowych, ze względu na brak dostępu światła, chemoautotrofy mogą być producentami w ekosystemie. Chemosynteza odgrywa istotna rolę w krążeniu pierwiastków w przyrodzie. Przykładowo bakterie chemosyntetyzujące nitryfikacyjne mają swój udział w obiegu azotu, ponieważ utleniając amoniak czynią z niego przyswajalne dla roślin azotany.
