Fotosynteza przeprowadzana jest przez nieliczne bakterie (zielone i purpurowe) oraz przez wszystkie sinice. W obydwu grupach ma jednak inny charakter. Bakterie posiadają specjalny barwnik - bakteriochlorofil, dzięki któremu mogą przeprowadzać fotosyntezę w świetle czerwonym. Ponadto fotosynteza u bakterii odbywa się zawsze a atmosferze beztlenowej, w głębszych warstwach zanieczyszczonych zbiorników wodnych.
Sinice posiadają barwniki podobne do roślin czyli zielony chlorofil a (podstawowy - jest go najwięcej), żółty karoten, niebieską fikocyjaninę i czerwoną fikoerytrynę. Przeprowadzana przez te organizmy fotosynteza nie różni się zasadniczo od tej, którą przeprowadzają rośliny wyższe.
