Levende ting trenger energi for å vokse, puste, reprodusere og bevege seg. Energi kan ikke skapes av ingenting, så det må overføres gjennom økosystemet. Den primære energikilden for nesten alle økosystemer på Jorden er solen. Primærprodusenter bruker energi fra solen til å produsere sin egen mat i form av glukose, og deretter blir primærprodusenter spist av primære forbrukere som igjen blir spist av sekundære forbrukere, og så videre, slik at energi strømmer fra ett trofisk nivå, eller nivå av næringskjeden, til den neste. Den enkleste måten å demonstrere denne energistrømmen på er med en næringskjede. Hver lenke i kjeden representerer et nytt trofisk nivå, og pilene viser at energi blir passert langs kjeden. På bunnen av en næringskjede er alltid den primære produsenten. I terrestriske økosystemer er de fleste primærprodusenter planter, og i marine økosystemer er de fleste primærprodusenter fytoplankton. Begge produserer de fleste næringsstoffene og energien som trengs for å støtte resten av næringskjeden i sine respektive økosystemer.
all biomasse generert av primærprodusenter kalles brutto primærproduktivitet. Netto primærproduktivitet er det som er igjen etter at primærprodusenten har brukt den energien den trenger for å puste. Dette er den delen som er tilgjengelig for å bli konsumert av de primære forbrukerne og gått opp i næringskjeden. I terrestriske økosystemer er primærproduktiviteten høyest på varme, våte steder med mye sollys, som tropiske skogsområder. I motsetning har ørkener den laveste primære produktiviteten. I marine økosystemer er primærproduktiviteten høyest i grunne, næringsrike farvann, som korallrev og algesenger.
for å vise strømmen av energi gjennom økosystemer, blir matkjeder noen ganger trukket som energipyramider. Hvert trinn i pyramiden representerer et annet trofisk nivå, som starter med primærprodusenter nederst. Bredden på hvert trinn representerer energistrømmen gjennom hvert trofisk nivå. Trinnene blir mindre lenger opp i pyramiden fordi noe av den energien endres til en form som ikke kan forbrukes av organismen ved neste høyere trinn i næringskjeden. Dette skjer ved hvert trinn i pyramiden.
Ikke all energi generert eller konsumert i ett trofisk nivå vil være tilgjengelig for organismene i neste høyere trofisk nivå. På hvert nivå utskilles noe av biomassen som avfall, noe energi endres til varme (og derfor utilgjengelig for forbruk) under respirasjon, og noen planter og dyr dør uten å bli spist (noe som betyr at biomassen ikke overføres til neste forbruker). Avfallet og død materie brytes ned av nedbrytere og næringsstoffene resirkuleres i jorda for å bli tatt opp igjen av planter, men det meste av energien endres til varme under denne prosessen. I gjennomsnitt går bare om lag 10 prosent av energien lagret som biomasse i et trofisk nivå fra ett nivå til det neste. Dette er kjent som «10 prosent regelen», og det begrenser antall trofiske nivåer et økosystem kan støtte.