Kemosyntese er biologisk dannelse af organisk stof ud fra lavmolekylære, kulstofforbindelser (som regel
CO2 eller
metan) og mineralske stoffer. Organismerne skaffer sig som regel den nødvendige
energi ved
iltning af uorganiske forbindelser som f.eks.
brint eller
svovlbrinte. Der indgår ikke sollys i processen, sådan som der gør i
fotosyntesen. Store fødenet kan være baseret på primærproduktion gennem kemosyntese, sådan som det ses ved de varme kilder på havbunden, i
metanhydratfelter og andre steder med rig adgang til
kulbrinter.