生物合成過程中有三個要素:1，能量(ATP)；2.降低功率([h])；3.原材料(小分子前體)
自養微生物使用的重要原料是CO2。
那麽如何獲得能量和減少能量呢？
光自養微生物通過植物型光合作用或細菌光合作用獲得能量和還原力。
趨化性自養細菌通過氧化無機物獲得能量和還原力。
具體過程比較復雜。
以藻類的株型光合作用為例簡單說壹下。
利用CO2的過程是CO2固定。CO2固定包括卡爾文循環和還原性三羧酸循環。藻類、硫細菌、鐵細菌和硝化細菌固定CO2的過程是卡爾文循環。卡爾文循環屬於光合作用的暗反應過程。這個過程非常復雜(詳見百度“卡爾文循環”)，最後的結果是CO2轉化為葡萄糖。這個固定CO2的過程需要能量(ATP)和還原力([H])。獲得這兩樣東西的途徑就是光合作用的光反應。過程也相當復雜。簡單來說，H2O光解生成[H]，ATP通過電子轉移生成。