* Aanwezigheid van chlorofyl: De meest directe observatie is de aanwezigheid van chlorofyl. Chlorofyl is het pigment dat lichte energie absorbeert voor fotosynthese. Als het organisme groen is of een groenachtige tint heeft, kan dit wijzen op de aanwezigheid van chlorofyl. Dit kan visueel of met een microscoop worden waargenomen.

* Productie van zuurstof: Autotrofen geven zuurstof vrij als een bijproduct van fotosynthese. Het meten van de zuurstofniveaus rond het organisme of het observeren van bubbels van zuurstof die worden vrijgegeven, zou een sterke indicator zijn.

* Aanwezigheid van fotosynthetische structuren: Sommige organismen, zoals algen, hebben gespecialiseerde structuren voor fotosynthese, zoals chloroplasten. Het observeren van deze structuren onder een microscoop zou een definitief teken van autotrofie zijn.

* Groei in afwezigheid van biologisch voedsel: Als een organisme kan groeien en gedijen in een omgeving zonder biologische voedselbronnen (zoals in de diepe oceaan), suggereert dit dat het zijn voedingsstoffen verkrijgt door autotrofie.

* Koolstoffixatie: Met behulp van radioactieve koolstoftraceringstechnieken kunnen wetenschappers de opname en opname van koolstofdioxide in organische moleculen volgen. Dit is een definitieve indicator voor autotrofe activiteit.

Belangrijke opmerking: Sommige organismen kunnen schakelen tussen autotrofe en heterotrofe voeding, afhankelijk van de omgevingscondities.