Les autotrophes fabriquent leur propre nourriture, principalement grâce à la photosynthèse. La photosynthèse utilise l'énergie du soleil pour fabriquer des sucres à partir de dioxyde de carbone et d'eau. Ce processus soutient les plantes et certains autres organismes, tels que les algues et le phytoplancton.
Les organismes photosynthétiques sont connus comme les « producteurs primaires » de la chaîne alimentaire. Ils sont la base dont dépendent tous les autres organismes. En général, la chaîne alimentaire passe des plantes et autres autotrophes aux herbivores, puis aux omnivores et aux carnivores, qui mangent les herbivores.
Contrairement aux autotrophes, les hétérotrophes survivent grâce à la respiration, en utilisant de l'oxygène et une source d'énergie (glucides, graisses ou protéines) pour produire de l'ATP, qui alimente les cellules. Ils dépendent d'autres organismes pour la nourriture et l'oxygène. La photosynthèse profite aux hétérotrophes de plusieurs manières différentes. Premièrement, la photosynthèse consomme du dioxyde de carbone (un déchet de la respiration) et produit de l'oxygène (nécessaire à la respiration). Les hétérotrophes dépendent donc de la photosynthèse comme source d'oxygène. De plus, la photosynthèse soutient les organismes que les hétérotrophes consomment pour rester en vie. Même si un hétérotrophe est strictement carnivore et ne mange pas de plantes, il doit manger des animaux qui mangent des plantes pour survivre.
Les interactions complexes entre différents types d'organismes dans un environnement donné constituent un écosystème, où toutes les espèces sont dépendantes les unes des autres. Bien que les flux d'énergie dans un écosystème donné puissent changer au fil du temps ou différer considérablement par rapport à d'autres, un écosystème stable existe dans un équilibre prudent. La perte d'une seule espèce, la pollution ou la destruction de l'habitat peuvent tous rompre cet équilibre et rendre l'écosystème moins fonctionnel et plus susceptible de s'effondrer.
