Deniz ve göllerin derinliklerine Güneş ışığı ulaşmadığı hâlde bu bölgelerde ototrof canlıların yaşayabilmesinin sebebi, bu canlıların kemosentez adı verilen bir süreçle organik madde üretebilmeleridir. Kemosentez, fotosentezin aksine, ışık yerine inorganik maddelerin oksidasyonundan elde edilen enerjiyi kullanarak karbondioksiti organik maddeye dönüştürür. Bu şekilde enerji elde eden ototrof canlılara kemoototrof denir.
Derin denizlerde bulunan kemoototrof canlılar, genellikle kemolitoototrof olarak adlandırılır. Çünkü kemosentez için gerekli enerjiyi amonyak/amonyum, ferröz demir, magnezyum, manganez, elementel ya da hidrojen sülfür ve moleküler hidrojen gibi inorganik maddelerin oksidasyonundan elde ederler. Bu canlılar, özellikle hidrotermal bacalar gibi zorlu ortamlarda yaşarlar. Hidrotermal bacalar, okyanus tabanında yer alan ve volkanik aktivite sonucu oluşan sıcak su püskürtmeleridir. Bu sıcak su, bol miktarda inorganik madde içerir ve kemoototrof canlılar için bir enerji kaynağıdır. Kemoototrof canlılar, bu ortamlarda birincil üreticilerdir ve diğer heterotrof canlılara besin sağlarlar.
