自然界中存在某些微生物，它们能以二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量，这一过程就称为化能合成作用（chemosynthesis）。生物化能合成的有：
例如：亚硝化细菌和硝化细菌，利用NH3和HNO2氧化所释放的能量合成有机物；
硫细菌能够氧化H2S，把S积累在体内；环境中如果缺少H2S的话，这类细菌就把体内的S氧化成硫酸；
铁细菌是能够氧化硫酸亚铁，并利用氧化释放的能量合成有机物的一类细菌。
氢细菌能够利用分子态氢和氧之间的反应所产生的能量，以碳酸作唯一碳源而生长。
