Em ecologia, chama-se produção primária a síntese de matéria orgânica a partir de compostos inorgânicos. Essa síntese é realizada por organismos autotróficos, tais como plantas em geral no ambiente terrestre e fitoplâncton, microfitobentos, macroalgas, gramíneas marinhas, algumas bactérias e arqueobactérias no ambiente aquático. Por isso, estes organismos são chamados produtores primários. Quando a produção primária é realizada por bactérias ou arqueobactérias, o processo chama-se quimiossíntese. Porém, o principal processo responsável pela produção primária em ecossistemas terrestres e aquáticos é a fotossíntese, sendo esta realizada pelas plantas, fitoplâncton, microfitobentos e macroalgas. A fotossíntese requer água, gás carbônico, luz e um suprimento adequado de nutrientes, pode ser caracterizada pela seguinte reação composta:
H₂O + CO₂ + luz + minerais → carboidratos + O₂