إنتاج مواد كيميائية عضوية من مصدر غير عضوي من خلال كائن حي ذاتي التغذية يستخدم الطاقة الكيميائية (على سبيل المثال من أكسدة كبريتيد الهيدروجين) بدلاً من ضوء الشمس. يعيش عدد قليل من البكتيريا العالية التخصص في التخليق الكيميائي في أماكن غريبة مثل برك السخانات أو الطين اللاهوائي من قاع المجاري المائية. وفي عدد قليل من الأماكن، تطورت النظم بيئية كاملة حول التخليق الكيميائي، مثل النظم المحيطة بالينابيع الحرارية في خنادق قاع المحيط، تسمى الفتحات الحرارية المائية.