Quimioautótrofos ou organismos quimioautotróficos são organismos que utilizam a energia resultante da quebra de ligações químicas de compostos inorgânicos para sintetizar substâncias orgânicas, usando o dióxido de carbono como fonte de carbono.

Em termos simples, elétrons são extraídos de compostos inorgânicos como, por exemplo, o amônio e são transferidos para o dióxido de carbono de forma a reduzir o carbono (ou seja, fazê-lo ganhar elétrons) e transformá-lo em moléculas orgânicas. Esse processo é similar ao de fotossíntese, no entanto, ele difere deste último processo pelo fato da fonte de energia não ser a luz do sol, mas os compostos inorgânicos.

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