異養微生物利用有機化合物作為碳源和能源，在自身代謝過程中固定少量CO2。
自養微生物通過利用無機氧化產生的光能或化學能來吸收CO2，並形成細胞物質。
富營養化固定是微生物利用光能吸收和轉化CO2，同時利用有機碳作為補充碳源和能源的組合固定方法。
兩種微生物在固定CO2方面存在原理上的差異:異養微生物將CO2固定在受體分子上，而受體分子不是由CO2合成的；自養微生物固定CO2，受體由CO2合成，過程可循環使用。
自養微生物固定CO2的能力遠遠超過異養微生物。因此，目前國際上的相關研究都是圍繞自養微生物展開的。
自養微生物主要分為兩類:光能自養微生物和化能自養微生物。前者以光為能源，後者以還原性化合物如1-12、H2S、S2032-1、S、NH4+、NO2-和Fe2+為能源。
實際上，微生物固碳產生新的物質能量，是指自養微生物通過吸收光能或化學能來吸收和轉化CO2，從而產生可供我們利用的新的物質能量，變廢為寶，從而形成生產可再生資源的良性循環路線。