Algunas arqueas producen sus propios alimentos de la luz solar, mientras que otras consumen compuestos químicos para obtener energía. Las arqueas que crean alimentos a partir de la luz del sol no utilizan el mismo proceso fotosintético que las plantas y las algas no liberan oxígeno. como producto de desecho.
Las arqueas que producen energía al consumir la luz solar se llaman fotótrofas, mientras que las arqueas que consumen sustancias químicas inorgánicas se llaman litótrofas. El tercer grupo, los organótrofos, consume compuestos orgánicos. Ninguna especie conocida de arqueas usa la fotosíntesis tradicional, ya que se usa en plantas y algas.
Las arqueas litotróficas forman una parte importante de los ecosistemas vegetales. Estas arqueas fijan el nitrógeno en el suelo como un subproducto del consumo y metabolización del amoníaco para obtener energía. Otros litótrofos, como las arqueas anaeróbicas que habitan en los pantanos, producen metano como subproducto. Estas arqueas son las principales fuentes naturales de metano.
Las arqueas litotróficas y organotróficas pueden sobrevivir en ambientes que no sostienen ninguna otra forma de vida debido a la temperatura, la composición química o la falta de luz solar. Su capacidad para metabolizar productos químicos como el amoníaco, el dióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno significa que no dependen de la luz solar ni de la cadena alimenticia. Estos organismos se encuentran en aguas de pantanos pobres en oxígeno, en fuentes de aguas profundas, en lagos de sal, en fuentes geotérmicas y en otras áreas hostiles para la mayoría de las especies.