Güneş enerjisi yerine inorganik maddelerin oksidasyonu ile açığa çıkan kimyasal enerjiyi kullanarak organik madde üretilmesine kemosentez denir. Kemosentezi, kemosentetik bakteriler yapar. Bu tür canlılara kemoototrof canlı denir. Bu tür bakteriler güneş ışınlarının ulaşamadığı derin okyanus sularının üreticileridir.

Bazı kemosentetik bakteriler (fotosentezdeki gibi) CO2 yi indirgeme yoluyla organik besin üretirken diğer kemosentetik bakteriler farklı tepkimeler gerçekleştirir. Azotlu bileşikler, bakterilerin aracılığı ile okside edilir, bu sürece nitrifikasyon denir. Nitrifikasyon ile azot, bitkilerin kullanabileceği birleşiklere dönüşürken, açığa çıkan enerji de nitrifikasyon yapan bakteriler tarafından kemosentez için kullanılır.

Çoğu döngünün (azot döngüsü, demir döngüsü gibi) gerçekleşmesinde görev üstlenirler.

Kemosentez çeşitleri
  1. Demir bakterileri: Demir hidroksiti oksitleyerek enerji sağlar:
    • 2Fe(OH)2 + O2 → H2O + Fe2O3
  2. Sülfür bakterileri: H2S’yi oksitler:
    • H2S +3/2O2 → H2O+SO2
  3. Hidrojen bakterileri: H2’yi oksitleyerek enerji sağlarlar.
    • H2 + O2 → H2O + Enerji
  4. Azot bakterileri, N bileşiklerini nitrifikasyon ile oksitlerler.
    • Nitrosomonas bakterilerinde:
      • 2 NH3 + 3O2 → 2 HNO2 + 2 H2O + Enerji
    • Nitrosococus bakterilerinde:
      • 2 HNO2 + O2 → 2 HNO3 + Enerji