De acordo com essa hipótese, os organismos autotróficos surgiram há bilhões de anos em ambientes primitivos, como oceanos e fontes hidrotermais. Nessas condições, moléculas orgânicas simples se formaram espontaneamente, juntamente com fontes de energia disponíveis. Os organismos autotróficos iniciais, provavelmente, eram organismos unicelulares simples, como as bactérias fotossintéticas.