生物は、成長し、呼吸し、繁殖し、移動するためにエネルギーを必要とします。 エネルギーは何もないから作られることはできないので、生態系を介して転送する必要があります。 地球上のほぼすべての生態系の主なエネルギー源は太陽です。 一次生産者は、グルコースの形で自分の食べ物を生産するために太陽からのエネルギーを使用し、その後、一次生産者は、二次消費者によって順番に食べられている一次消費者によって食べられ、というように、エネルギーがある栄養レベル、または食物連鎖のレベルから次のレベルに流れるようにします。 このエネルギーの流れを実証する最も簡単な方法は、食物連鎖を使用することです。 チェーン内の各リンクは新しい栄養レベルを表し、矢印はチェーンに沿って渡されるエネルギーを示します。 食物連鎖の底には常に主要な生産者がいます。 陸上生態系では、ほとんどの一次生産者は植物であり、海洋生態系では、ほとんどの一次生産者は植物プランクトンである。 どちらも、それぞれの生態系の食物連鎖の残りの部分をサポートするために必要な栄養素とエネルギーの大部分を生産します。
一次生産者によって生成されたすべてのバイオマスは、総一次生産性と呼ばれています。 正味の一次生産性は、一次生産者が呼吸に必要なエネルギーを使用した後に残されるものです。 これは、主要な消費者によって消費され、食物連鎖を通過することが可能な部分である。 陸上生態系では、熱帯林地域のような日光の多い暖かく湿った場所で一次生産性が最も高くなります。 対照的に、砂漠は最低の一次生産性を持っています。 海洋生態系では、サンゴ礁や藻場などの浅い栄養豊富な水域で一次生産性が最も高い。
生態系を通るエネルギーの流れを示すために、食物連鎖がエネルギーピラミッドとして描かれることがある。 ピラミッドの各ステップは、下部に一次生産者から始まる、異なる栄養レベルを表しています。 各ステップの幅は、各栄養レベルを通るエネルギーの流れの速度を表します。 そのエネルギーの一部が食物連鎖の次のより高いステップで生物によって消費されることができない形に変化するので、ステップはピラミッドの上でさらに小さくなります。 これは、ピラミッドのすべてのステップで発生します。
ある栄養レベルで発生または消費されたエネルギーのすべてが、次のより高い栄養レベルの生物に利用可能になるわけではありません。 各レベルでは、消費されたバイオマスの一部は廃棄物として排泄され、呼吸中にエネルギーが熱に変化し（したがって消費できない）、植物や動物の中には食べられずに死ぬものもある（バイオマスは次の消費者に渡されないことを意味する）。 廃棄物や死んだ物質は分解器によって分解され、栄養素は土壌にリサイクルされて植物に再び取り込まれますが、エネルギーのほとんどはこのプロセ 平均して、栄養レベルのバイオマスとして貯蔵されたエネルギーの約10％だけがあるレベルから次のレベルに渡されます。 これは「10パーセントルール」として知られており、生態系がサポートできる栄養レベルの数を制限しています。