Экологическая роль хемосинтеза в природных экосистемах заключается в следующем:

• Обеспечение энергетической и пищевой основы для экосистем глубоководных и других экстремальных сред, где отсутствует солнечный свет. 1 Хемосинтезирующие бактерии являются первичными продуцентами, создающими органические вещества из углекислого газа и неорганических соединений, обеспечивая пищей другие организмы. 1
• Участие в круговороте элементов. 1 Хемосинтезирующие бактерии участвуют в круговороте азота, серы и железа, преобразуя токсичные вещества (например, аммиак и сероводород) в формы, доступные для других организмов. 1
• Поддержание плодородности почв. 5 Например, нитрифицирующие бактерии обогащают почву нитратами и нитритами, которые способствуют её плодородию. 25
• Накопление полезных ископаемых. 1 Хемосинтезирующие бактерии способствуют накоплению железных и серных руд. 1