żywe istoty potrzebują energii, aby rosnąć, oddychać, rozmnażać się i poruszać. Energia nie może być wytworzona z niczego, więc musi być przekazywana przez ekosystem. Podstawowym źródłem energii dla prawie każdego ekosystemu na Ziemi jest słońce. Producenci surowców wykorzystują energię słoneczną do produkcji własnej żywności w postaci glukozy, a następnie producenci surowców są spożywani przez konsumentów pierwotnych, którzy z kolei są spożywani przez konsumentów wtórnych, i tak dalej, tak że energia przepływa z jednego poziomu troficznego lub poziomu łańcucha pokarmowego, do następnego. Najprostszym sposobem na wykazanie tego przepływu energii jest łańcuch pokarmowy. Każde ogniwo w łańcuchu reprezentuje nowy poziom troficzny, a strzałki pokazują energię przekazywaną wzdłuż łańcucha. Na dole łańcucha żywnościowego jest zawsze głównym producentem. W ekosystemach lądowych większość producentów pierwotnych to rośliny, a w ekosystemach morskich większość producentów pierwotnych to fitoplankton. Obie produkują większość składników odżywczych i energii potrzebnych do utrzymania reszty łańcucha pokarmowego w swoich ekosystemach.
Cała biomasa wytwarzana przez producentów surowców nazywana jest produktywnością pierwotną brutto . Pierwotna wydajność netto jest tym, co pozostaje po tym, jak producent pierwotny zużył energię potrzebną do oddychania. Jest to część, która jest dostępna do spożycia przez konsumentów pierwotnych i przekazywana do łańcucha żywnościowego. W ekosystemach lądowych wydajność pierwotna jest najwyższa w ciepłych, wilgotnych miejscach z dużą ilością światła słonecznego, takich jak regiony lasów tropikalnych. Natomiast pustynie mają najniższą pierwotną wydajność. W ekosystemach morskich pierwotna wydajność jest najwyższa w płytkich, bogatych w składniki odżywcze wodach, takich jak rafy koralowe i złoża glonów.
aby pokazać przepływ energii przez ekosystemy, łańcuchy pokarmowe są czasami rysowane jako piramidy energetyczne. Każdy etap piramidy reprezentuje inny poziom troficzny, zaczynając od producentów pierwotnych na dole. Szerokość każdego kroku reprezentuje szybkość przepływu energii przez każdy poziom troficzny. Stopnie stają się mniejsze w górę piramidy, ponieważ część tej energii zmienia się w formę, która nie może być zużywana przez organizm na następnym wyższym etapie łańcucha pokarmowego. Dzieje się to na każdym etapie piramidy.
nie cała energia wytworzona lub zużyta na jednym poziomie troficznym będzie dostępna dla organizmów na następnym wyższym poziomie troficznym. Na każdym poziomie część zużytej biomasy jest wydalana jako odpady, część energii jest zamieniana na ciepło (a zatem niedostępne do spożycia) podczas oddychania, a niektóre rośliny i zwierzęta umierają bez jedzenia (co oznacza, że ich biomasa nie jest przekazywana kolejnemu konsumentowi). Odpady i martwa Materia są rozkładane przez rozkładacze, a składniki odżywcze są zawracane do gleby, aby ponownie zostać pobrane przez rośliny, ale większość energii jest zamieniana na ciepło podczas tego procesu. Średnio tylko około 10 procent energii przechowywanej w biomasie na poziomie troficznym jest przekazywane z jednego poziomu na drugi. Jest to znane jako” reguła 10 procent ” i ogranicza liczbę poziomów troficznych, które ekosystem może obsługiwać.