Kemosentez, bazı mikroorganizmaların (bakteriler gibi) enerji kaynağı olarak güneş ışığı yerine inorganik kimyasal maddeleri kullandığı bir süreçtir. Temel amacı, bu canlıların hayatta kalabilmek için ihtiyaç duyduğu organik besin maddelerini (örneğin glikoz) üretmektir.
Kemosentezin en büyük önemi, güneş ışığının ulaşamadığı ekosistemlerde yaşamın temelini oluşturmasıdır. Bu süreç sayesinde, derin okyanus gibi besin üretiminin fotosentezle mümkün olmadığı yerlerde bile bir besin ağı ve yaşam döngüsü kurulabilir.
Kemosentez olmasaydı, dünyadaki birçok ekosistem (özellikle derin deniz ekosistemleri) besin ve enerji yetersizliğinden dolayı var olamazdı.