По характеру ассимиляции различают автотрофные, гетеротрофные и миксотрофные организмы.
Автотрофные (от греч. autos — сам, trophe — пища), или самопитающиеся, организмы — это организмы, способные синтезировать органические соединения из неорганических (углекислого газа, воды и неорганических соединений азота и серы). В зависимости от источника потребляемой энергии автотрофы классифицируют на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие организмы. Первые используют световую энергию, тогда как вторые — энергию экзотермических химических реакций (в ходе превращения неорганических соединений).
Фотосинтезирующими организмами являются растения, в листьях которых осуществляется фотосинтез. Зеленые растения образуют
углеводы, которые передвигаются из листьев в корни, где вступают в реакции с аммиаком и образуют аминокислоты.
Хемосинтезирующими организмами являются микроорганизмы — нитрифицирующие, серобактерии и железобактерии. Свободный азот усваивают азотфиксирующие бактерии.
Гетеротрофные (от греч. heteros — другой, trophe — пища) организмы — это организмы, которые нуждаются в готовых органических соединениях. Ими являются животные, а также микроорганизмы.
Для животных характерен голозойный способ гетеротрофного питания, заключающийся в потреблении пищи в виде твердых частиц с последующей ее механической и химической переработкой. Напротив, для микроорганизмов свойствен осмотический способ гетеротрофного питания. При этом способе питание проходит растворенными питательными веществами путем поглощения их всей поверхностью тела.
Миксотрофные (от лат. mixtus — смешанный) организмы — это организмы, способные как к синтезу органических веществ, так и к использованию их в готовом виде. Например, эвглена зеленая на свету является автотрофом, в темноте — гетеротрофом.
По характеру диссимиляции различают аэробные и анаэробные организмы. Аэробные (от греч. аёг — воздух) организмы для дыхания (окисления) используют свободный кислород. Аэробными являются большинство ныне живущих организмов. Напротив, анаэробы окисляют субстраты, например сахара, в отсутствии кислорода, следовательно, для них дыханием является брожение. Анаэробными являются многие микроорганизмы, гельминты. Например, динитрифицирующие анаэробные бактерии окисляют органические соединения, используя нитриты, являющиеся неорганическим окислителем.
Автотрофы и гетеротрофы связаны между собой питанием (пищевыми цепями) и энергетически, в результате чего существование одних из них зависит от других, и наоборот. Например, кислородные потребности аэробов полностью зависят от автотрофов (зеленых растений). Последние используют СО2, поставляемый в окружающую среду гетеротрофами. Все живые существа обладают системами, обеспечивающими превращение энергии, и способны понимать энтропию. Жизнедеятельность организмов с различными типами питания создает круговороты веществ в природе.