A fotoszintézis és a kemoszintézis közötti legfontosabb különbség az, hogy a fotoszintézis a napfény energiájának szénhidrátokká alakításának folyamata fotoautotrófokkal, míg a kemoszintézis a szervetlen vegyületek vagy a metán kémiai energiájának szerves vegyületekké történő átalakítása kemoautotrófokkal.
A fotoszintézis és a kemoszintézis két fontos folyamat, amelyek lehetővé teszik az élő szervezetek számára, hogy élelmiszert állítsanak elő számukra. A fotoszintézis és a kemoszintézis egyaránt segíti az élő szervezetek fenntartását. Bár mind a folyamatok használják CO 2 és termelnek szerves vegyületek, ezek különböznek a különböző jellemzőket, mint a cikkben tárgyalt. Ahogy a nevek is sugallják, a fotó napfényt, a kemo pedig vegyszert jelent. Ennélfogva a napfény energiát szolgáltat a fotoszintézishez, míg a szervetlen vegyületek kémiai energiája a kemoszintézishez.