Органотро́фные микрооргани́змы, организмы, которые используют органические соединения в качестве окисляемых субстратов (доноров электронов) для получения восстановителя (фотоорганотрофы – многие пурпурные несерные бактерии), а также энергии (хемоорганотрофы – большинство бактерий, грибы, простейшие). Некоторые органотрофные микроорганизмы (например, Paracoccus denitrificans) получают энергию, окисляя органические соединения (метанол, формиат-ионы), но ассимилируют СО₂ по автотрофному пути, т. е. являются хемоорганоавтотрофами. Ряд пурпурных бактерий используют как источник энергии свет, а в качестве донора электронов – метанол, формиат, ассимилируя СО₂ по автотрофному пути. Такой тип питания называется фотоорганоавтотрофией. Однако большинство органотрофных микроорганизмов используют органические субстраты и как источники энергии, и как источники углерода. Термин «органотрофные микроорганизмы» употребляют иногда как синоним гетеротрофных микроорганизмов.