自養生物或初級生產者是一種利用簡單物質（如二氧化碳）中的碳生產復雜有機化合物（如碳水化合物、脂肪和蛋白質）的生物體，通常使用來自光（光合作用）或無機化學反應（化學合成）的能量。 它們將非生物能源（例如光）轉化為儲存在有機化合物中的能量，可供其他生物（例如異養生物）使用。 自養生物不需要碳源或能源，它們是食物鏈中的生產者，例如陸地上的植物或水中的藻類（與異養生物相反，異養生物是自養生物或其他異養生物的消費者）。 自養生物可以減少二氧化碳以制造用于生物合成的有機化合物和作為儲存的化學燃料。 大多數自養生物使用水作為還原劑，但有些可以使用其他氫化合物，如硫化氫。

初級生產者可以將光能（光養生物和光合自養生物）或無機化合物（化能生物或化能無機生物）中的能量轉化為有機分子，這些有機分子通常以生物質的形式積累，用作碳源和能源 由其他生物（例如異養生物和混養生物）。 光合自養生物是主要的初級生產者，通過光合作用將光能轉化為化學能，最終從無機碳源二氧化碳構建有機分子。 化學無機營養生物的例子是一些古細菌和細菌（單細胞生物），它們通過無機化合物的氧化產生生物質，這些生物被稱為化學自養生物，并且經常在深海的熱液噴口中發現。 初級生產者處于最低營養水平，是地球維持生命至今的原因。

大多數化能自養生物是巖石營養生物，利用硫化氫、氫氣、單質硫、銨和氧化亞鐵等無機電子供體作為還原劑和氫源進行生物合成和化學能量釋放。 自養生物利用光合作用或化合物氧化過程中產生的一部分 ATP 將 NADP+ 還原為 NADPH，從而形成有機化合物。

自養生物一詞由德國植物學家阿爾伯特·伯恩哈德·弗蘭克于 1892 年創造，源于古希臘語 τροφ? (troph?)，意為營養或食物。 xxx個自養生物大約在 20 億年前出現。 光合自養生物通過進行光合作用從異養細菌進化而來。 最早的光合細菌使用硫化氫。 由于缺乏硫化氫，一些光合細菌進化為在光合作用中使用水，導致藍細菌。

一些生物依靠有機化合物作為碳源，但能夠使用光或無機化合物作為能量來源。 這種生物是混合營養生物。 從有機化合物中獲取碳但從光中獲取能量的生物稱為光合異養生物，而從有機化合物中獲取碳并從無機化合物的氧化中獲取能量的生物稱為化能異養生物。

有證據表明，一些真菌也可能從電離輻射中獲取能量：在切爾諾貝利核電站的反應堆內發現了這種放射營養真菌。

地球生態系統中有許多不同類型的初級生產者處于不同的狀態。 真菌和其他通過氧化有機材料獲得生物質的生物被稱為分解者，它們不是初級生產者。 然而，位于苔原氣候中的地衣是初級生產者的一個特殊例子，它通過互惠共生，將藻類的光合作用（或另外的藍藻固氮）與分解真菌的保護相結合。 此外，類似植物的初級生產者（樹木、藻類）使用太陽作為一種能量形式，并將其釋放到空氣中供其他生物使用。 當然有 H2O 初級生產者，包括一種細菌和浮游植物。 由于有許多初級生產者的例子，兩種主要類型是珊瑚和多種褐藻中的一種海帶。

總初級生產通過光合作用發生。 這也是初級生產者獲取能量并在其他地方生產/釋放能量的主要方式。 植物、珊瑚、細菌和藻類就是這樣做的。 在光合作用過程中，初級生產者從太陽獲取能量并將其轉化為能量、糖分和氧氣。

初級生產者也需要能量在其他地方轉化同樣的能量，因此他們從營養中獲取能量。 一種營養素是氮。

沒有初級生產者，即能夠自行產生能量的生物體，地球的生物系統將無法維持自身。 植物與其他初級生產者一起生產其他生物消耗的能量。