* Presenza di clorofilla: L'osservazione più diretta è la presenza di clorofilla. La clorofilla è il pigmento che assorbe l'energia luminosa per la fotosintesi. Se l'organismo è verde o ha una tinta verdastra, potrebbe indicare la presenza di clorofilla. Questo può essere osservato visivamente o con un microscopio.

* Produzione di ossigeno: Gli autotrofi rilasciano ossigeno come sottoprodotto della fotosintesi. Misurare i livelli di ossigeno intorno all'organismo o osservare le bolle di ossigeno che vengono rilasciate sarebbe un forte indicatore.

* Presenza di strutture fotosintetiche: Alcuni organismi, come le alghe, hanno strutture specializzate per la fotosintesi, come i cloroplasti. Osservare queste strutture al microscopio sarebbe un segno definitivo di autotrofia.

* Crescita in assenza di alimenti biologici: Se un organismo può crescere e prosperare in un ambiente privo di fonti alimentari biologiche (come nell'oceano profondo), suggerisce che sta ottenendo i suoi nutrienti attraverso l'autotrofia.

* Fissazione del carbonio: Utilizzando tecniche di tracciamento radioattivo del carbonio, gli scienziati possono tracciare l'assorbimento e l'incorporazione dell'anidride carbonica nelle molecole organiche. Questo è un indicatore definitivo dell'attività autotrofica.

Nota importante: Alcuni organismi possono passare da una nutrizione autotrofica ed eterotrofica, a seconda delle condizioni ambientali.