Heterotrofizm jest to sposób odżywiania się organizmów polegający na wykorzystywaniu substancji organicznych pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego. W celu przyswojenia przez organizm pokarm ten musi być rozłożony na prostsze związki organiczne- cukry proste, aminokwasy i zasady azotowe. Procesy te zachodzą w obecności specjalnych enzymów a cały proces określa się jako trawienie. Substancje te muszą być rozpuszczalne w wodzie i specyficzne w stosunku do komórek organizmu heterotroficznego które je przyswajają. Organizm nie jest w stanie rozłożyć wszystkich związków, czyniąc je niestawialnymi. Związki te są bezużyteczne dla organizmu i wydalane. Trawienie może zachodzić zewnątrz i wewnątrzkomórkowo.

Trawienie wewnątrzkomórkowe charakterystyczne jest dla zwierząt prymitywnych takich jak płazińce, gąbki czy parzydełkowce. Trawienie to zachodzi wewnątrz komórek przy udziale specyficznych organelli zwanych lizosomami. Miejscem trawienia cząstek pokarmowych są wodniczki, do których dostarczane są enzymy trawienne z lizosomów. Wchłanianie pokarmu w tym przypadku zachodzi w komórkach jamy gastralnej ( parzydełkowce) lub komórkach nabłonka jelita ( np. u wirków ). Przedostanie się pokarmu do wewnątrz tych komórek zachodzi poprzez fagocytozę lub pinocytozę.

Trawienie zewnątrzkomórkowe jest bardziej wyspecjalizowanym sposobem trawienia, niż trawienie wewnątrzkomórkowe. Inaczej zwane jest trawieniem pozakomórkowym. W tym przypadku rozkład pokarmu następuje poza obrębem ciała komórek , w jamie ciała. Enzymy wspomagające proces rozkładu dostarczane są z wyspecjalizowanych komórek gruczołowych. Trawienie to zachodzi w przewodzie pokarmowym i zwane jest trawieniem jelitowym. Charakterystyczne jest dla większości zwierząt.

Innym sposobem trawienia pozakomórkowego jest iniekcja soków trawiennych w ciało potencjalnej ofiary. Drapieżnik wysysa już częściowo strawiony pokarm. W ten sposób odżywiają się niektóre pająki i larwy chrząszczy.

Organizmy żywiące się martwą materią organiczną wykazują trawienie ekstracelularne. Polega ono na wydzielaniu do podłoża silnych enzymów proteolitycznych, które powodują całkowity rozkład pokarmu.

Heterotrofami są wszystkie zwierzęta ale zdarzają się również heterotroficzne rośliny, bakterie, grzyby i pierwotniaki. Heterotrofy dzieli się dodatkowo na trzy grupy: pasożyty, saprobionty i holozoiki. Do holozoików zaliczamy pawie wszystkich przedstawicieli królestwa zwierząt. W grupie holozoików wyróżniamy zwierzęta roślinożerne i mięsożerne. Zwierzęta odżywiające się przede wszystkim pokarmem roślinnym muszą wytwarzać pewne mechanizmy ułatwiające im rozkład celulozy. Rośliny zawierają bardzo duże ilości celulozy która z reguły jest nieprzyswajalna dla zwierząt. Z tego powodu musiałyby odrzucać dużą ilość pokarmu. Jednak u roślinożerców wyewoluowały specjalne mechanizmy rozkładu tego wielocukru. W układzie pokarmowym tych zwierząt istnieją specyficzne odcinki zawierające specjalny gatunek bakterii, które maja zdolność rozkładu celulozy. U niektórych zwierząt np. u krowy, jelenia czy owcy , żołądek jest podzielony na kilka części z których jedna zawiera te specyficzne bakterie. Nieprzeżuta treść pokarmowa w przeważającej ilości wraca powrotem do jamy gębowej zwierzęcia i ulega rozdrobnieniu jeszcze raz. Ze względu na duży procent celulozy w pokarmie roślinnym i trudności w wydobyciu cennych związków organicznych , zwierzęta roślinożerne muszą pochłaniać czasem ogromne ilości pokarmu. Bydło domowe, świerszcze, szarańcza lub słonie spędzają prawie całe życie jedząc. Duża część tego pokarmu jest wydalana ze względu na niecałkowite strawienie. Jednak energetyczne potrzeby organizmu są zaspokajane , ze względu na dużą masę jaka pochłaniają te zwierzęta.

Do grupy holozoików należą również mięsożercy. Mięsożercami są zarówno drapieżniki , padlinożercy czyli nekrofagi. Sposób zjadania pokarmu u tych zwierząt jest różnoraki. Niektóre z nich jak np. pytony zjadają swoje ofiary żywe i w całości. Inne rozszarpują, gryzą lub miażdżą swoje ofiary, do czego używają specjalnie do tego przygotowanych zębów. Padlinożercy odżywiają się resztkami pokarmu które zostawiły inne zwierzęta lub zjadają osobniki padłe. Pokarm pochodzenia zwierzęcego jest znacznie łatwiej strawny niż roślinny, z tego względu mięsożercy mają skrócony przewód pokarmowy w stosunku do przewodu pokarmowego roślinożerców.

Na świecie żyje wiele gatunków zwierząt wszystkożernych, to znaczy żywiących się zarówno roślinami jak i zwierzętami. Do wszystkożerców zaliczamy na przykład, niedźwiedzie, świnie a także człowieka. U tych zwierząt wykształcił się bardzo wrażliwy zmysł smaku węchu dzięki czemu zwierzęta te mogą wybierać ulubione pokarmy.

Specjalna grupę holozoików stanowią mięsożerne rośliny. Potrafią wyłapywać za pomocą specjalnych "pułapek "niektóre owady, pająki i skorupiaki oraz trawić ich ciała. Rośliny te polują na zwierzęta prawdopodobnie nie dla zdobycia dużej ilości związków węgla , ponieważ potrafią je wytworzyć na drodze fotosyntezy, lecz robią to ponieważ organizmy zwierząt są źródłem cennego pierwiastka biogennego - azotu. Być może korzystają też ze związków mineralnych zgromadzonych w ciele owadów, ponieważ rośliny tego typu rosną na bardzo ubogich glebach np.,. na torfowiskach lub skałach. Przekształcone na różne sposoby liście służą do schwytania ofiary. Liście tworzące pułapki na zwierzęta mają na swej górnej powierzchni gruczoły wydzielnicze, produkujące enzymy trawienne. Jednym z przedstawicieli "agresywnych" roślin jest pływacz należący do rodziny Utricularia. Jest to roślina wodna. Blaszki liścia podzielone są na kilka niezbyt szerokich odcinków. Niektóre końce tych odcinków tworzą pęcherzyk wewnątrz którego znajduje się duża ilość drobnych włosków. Włoski te pochłaniając wodę wytwarzają w pęcherzyku ujemne ciśnienie. Dodatkowo pęcherzyk okrywa klapka pokryta szczeciniastymi włoskami. Włoski te są bardzo wrażliwe na ruch. Dlatego w momencie gdy jakiś owad wodny przepłynie zbyt blisko rośliny trącając te włoski, klapa pęcherzyka otwiera się błyskawicznie a siła zasysa wodę i drobne zwierzęta do jego środka. Roślina w tym czasie uwalnia enzymy trawiące i ciała ofiar ulęgają strawieniu.

Trzecią ważna grupę heterotrofów stanowią saprobionty - zwierzęta korzystające z martwej materii organicznej jako źródła pokarmu. Saprobionty dzielą się na saprofagi i saprofity. Saprofity do których należą m. in. roztocza, zdobywają źródło pokarmu w podłożu. Surowcem są martwe szczątki organiczne. Z substancji zawartych na podłożu korzystają także bakterie i grzyby. Pewne gatunki bakterii śluzowych mają zdolność rozkładania peptydoglikanów i celulozy. Rozkładających się szczątków organicznych nie potrafią wykorzystać bezpośrednio rośliny wyższe, nie są one saprofitami. Mogą korzystać z tego źródła pokarmu w sposób pośredni, wykorzystując symbiozę, jaką wchodzą z pewnymi gatunkami grzybów. Ten specyficzny rodzaj współpracy nazywamy mikoryzą. Grzyby żyjące na korzeniach roślin rozkładają związki organiczne, sprawiając , że stają się one przyswajalne dla gospodarza-rośliny. Nagrodą za "współpracę" dla grzybów są związki mineralne które dostarcza roślina. Rośliny korzystające z martwej materii, jako źródła pokarmu najczęściej nie są zielone, ze względu na znikoma zawartość chlorofilu w liściach. Liście tych roślin są zredukowane, jak z resztą cała ich część nadziemna czyli łodygi i kwiatostan. Mają one jednak mocno rozwinięty system korzeni i pnączy. Do gatunków odżywiających się w ten sposób, w naszej strefie klimatycznej, należą rośliny z rodziny gruszyczkowatych do których należy m.in. korzeniówka pospolita, oraz storczyki których przedstawicielem jest np. gnieźnik leśny. W grupie saprofagów występują tylko zwierzęta. Zjadają one martwe szczątki zwierząt i roślin. W ramach grupy saprofagów występują trzy typy : glebożercy, mułożercy i kałożercy Mułożercy (np. przedstawiciel skąposzczetów- tubifeks ) oraz glebożercy (np. dżdżownica) zjadają cząstki gleby lub mułu, wydobywając z nich cenne związki organiczne. Kałożercy czyli koprofagi do których zaliczamy np. żuka gnojowego zjadają nieprzetrawione i niewchłonięte resztki pokarmowe które występują w kale. Do heterotrofów należą także pasożyty. Wykorzystują one żywe organizmy jako pokarm. Zaatakowane przez pasożyty organizmy nazywamy gospodarzami lub żywicielami. Jeśli pasożyty żerują wewnątrz organizmu żywiciela to są one endopasożytami, jeśli atakują jego powierzchnię to są one ektopasożytami. Organizmu żyjące kosztem innych mogą wywoływać chorobę a nawet i śmierć swojego gospodarza. Do ektopasożytów należy m.in. wszy, kleszcze, pluskwy a także niektóre gatunki grzybów jak np. buławinka czerwona. Pasożytami zewnętrznymi mogą być również rośliny wyższe czego przykładem może być kanianka. Młoda łodyga rosnącej rośliny owija się dookoła łodygi innej rośliny i żeruje na niej. Najczęstszym gospodarzem kanianki są rośliny uprawne jak np. ziemniak, słonecznika, len lub rośliny łąkowe takie jak koniczyna, pokrzywa czy wierzba. W miejscu styku łodygi kanianki z łodyga gospodarza wrastają haustoria- specjalne ssawki, które przenikają do wnętrza rośliny-żywiciela. Ssawki przenikają przez warstwę korową i miękiszową zaatakowanej rośliny i docierają aż do tkanek przewodzących. W ssawce także są elementy przewodzące, które podłączają się do systemu przewodzącego rośliny -żywiciela. Kanianka w ten sposób wykorzystuje substancje organiczne i nieorganiczne z organizmu żywiciela. W momencie połączenia z rośliną -gospodarzem, kanianka redukuje swoje korzenie i pnącza. Funkcjonalną częścią tego pasożyta pozostają bezlistne, o żółtej barwie ( ze względu na brak chlorofilu ) łodygi. Niektóre gatunki roślin pasożytniczych przeprowadzają fotosyntezę, pobierają od swoich żywicieli tylko wodę i sole mineralne. Są to tak zwane półpasożyty. Znanym półpasożytem jest jemioła (Viscum album). Posiada ona grube, zielone liście i występuje na różnych drzewach, najczęściej na liściastych. Wydaje ona białe owoce przypominające jagody, które są roznoszone przez ptaki na inne drzewa .Z nasion tych wyrastają siewki , które w czasie wzrostu wnikają w coraz głębsze warstwy drzewa- gospodarza. Jemioła wypuszcza wewnątrz drzewa rozgałęziony system korzeni bocznych, Są to ssawki ,za pomocą których łączy się z systemem przewodzącym drzewa. Pasożyty wewnętrzne -endopasożyty, żerują wewnątrz swojego gospodarza czasowo lub przez całe życie, czasem zdarza się że zmieniają gospodarza wraz ze zmianą stadium rozwojowego. Do endopasożytów należą m.in. nicienie, tasiemce, przywry, wiciowce. Pasożyty te trawią lub wchłaniają cząstki pokarmowe z płynów ustrojowych lub tkanek żywiciela. Cząstki te mogą być w postaci stałej lub płynnej. Specyficznym przypadkiem jest tasiemiec, który korzysta ze strawionego już pokarmu w przewodzie pokarmowym gospodarza (dokładnie, w jelicie cienkim). Taki sposób odżywiania tasiemca tłumaczy fakt ,że nie posiada on własnego przewodu pokarmowego, co jest ewidentnym przystosowaniem do życia pasożytniczego.

Innym podziałem heterotrofów jest podział na : mikrofagi, makrofagi i płynożeców. Mikrofagi pobierają duże cząstki pokarmu które muszą następnie rozdrobnić i strawić. Mikrofagi zjadają w sposób nieselektywny niewielkie cząstki pokarmowe. Wśród mikrofagów jest grupa filtratorów-zwierząt wodnych , które wychwytują pokarm z wody poprzez specjalne systemy filtrujące. Najwięcej filtratorów jest wśród bezkręgowców np. małże, lancetniki. Filtratorami wśród kręgowców są niektóre ptaki ( kaczki) , rekiny, wieloryby fiszbinowe. Płynożercy zasysają płynny pokarm lub wchłaniają go cała powierzchnią swojego ciała. W ten sposób odżywiają się np. nicienie, pijawki, ssaki żywiące się mlekiem matki oraz niektóre owady np. komary ,mszyce, wszy a także pasożyty, np. tasiemce.