A principal diferença entre autótrofos e heterotróficos é que autótrofos são os organismos que obtêm carbono de fontes de carbono inorgânicas como dióxido de carbono, enquanto heterótrofos são organismos que obtêm carbono de fontes de carbono orgânico.
Um organismo vivo só pode usar duas fontes de energia para sintetizar suas necessidades orgânicas. Estas são a energia da luz e a energia química com base na existência de dois grupos principais de organismos, a saber, fototróficos e quimiotróficos. Os fototróficos usam a energia da luz como fonte de energia, enquanto os quimiotróficos usam a energia química como fonte de energia. Fototróficos são os organismos que realizam a fotossíntese. Os organismos também podem ser autotróficos ou heterotróficos, dependendo se sua fonte de carbono é orgânica ou inorgânica. Autótrofos utilizam carbono inorgânico (dióxido de carbono) como fonte de carbono, enquanto heterótrofos utilizam carbono orgânico como fonte de carbono.