Ngược lại với sinh vật quang tự dưỡng, các sinh vật quang dị dưỡng là sinh vật chỉ phụ thuộc vào ánh sang để lấy năng lượng và chủ yếu phụ thuộc vào các hợp chất hữu cơ để lấy cacbon. Sinh vật quang dị dưỡng sản xuất ATP thông qua quang phosphoryl hóa nhưng sử dụng các hợp chất hữu cơ thu được từ môi trường để xây dựng các cấu trúc và các phân tử sinh học khác.[6]