Un lithoautotrophe ou chimiolithoautotrophe est un microbe qui tire de l’énergie de composés réduits d’origine minérale. Les lithoautotrophes sont un type de lithotrophes avec des voies métaboliques autotrophes. Les lithoautotrophes sont exclusivement des microbes; la macrofaune ne possède pas la capacité d’utiliser des sources d’énergie minérales. La plupart des lithoautotrophes appartiennent au domaine des bactéries, tandis que certains appartiennent au domaine des Archées. Pour les bactéries lithoautotrophes, seules les molécules inorganiques peuvent être utilisées comme sources d’énergie. Le terme « Lithotrophe » vient du grec lithos (λίθος) qui signifie « roche » et trōphos (τροφοσ) qui signifie « consommateur »; littéralement, on peut lire « mangeurs de roche ». De nombreux lithoautotrophes sont extrêmophiles, mais ce n’est pas universellement le cas.

Les lithoautotrophes sont extrêmement spécifiques dans l’utilisation de leur source d’énergie. Ainsi, malgré la diversité dans l’utilisation de molécules inorganiques pour obtenir de l’énergie que les lithoautotrophes présentent en tant que groupe, un lithoautotrophe particulier n’utiliserait qu’un seul type de molécule inorganique pour obtenir son énergie.

En juillet 2020, des chercheurs rapportent la découverte d’une culture bactérienne chimiolithoautotrophe qui se nourrit du manganèse métallique après avoir effectué des expériences sans rapport et nommé ses espèces bactériennes Candidatus Manganitrophus noduliformans et Ramlibacter lithotrophicus.