De “wie eet wie” -relaties gesymboliseerd in het model van een voedselketen geeft de ecosystemen van de aarde enkele van hun werkelijk fundamentele structuren. De voedselketen in zichtbare actie kan een adelaar zijn die op een jackrabbit duikt of een haai die zich een weg baant door een school haring, maar je kunt ook een meer intrinsieke, onderliggende beweging visualiseren; die van de energie, oorspronkelijk gegenereerd door nucleaire reacties in de zon, die door een ecosysteem stroomt om de levenskrachten van dat systeem te voeden.
Energie in ecosystemen

Elektromagnetische energie van de zon voedt bijna alle ecosystemen van de planeet , hoewel er diepzeegemeenschappen zijn die in plaats daarvan gebruikmaken van de energie die wordt geleverd door hydrothermische ventilatieopeningen. Groene planten 'fixeren' inkomende zonne-energie; dat wil zeggen, ze vangen het op en zetten het door het proces van fotosynthese om in chemische energie in koolhydraten. De energie in de chemische bindingen van die verbindingen voedt vervolgens andere organismen die, om het te krijgen, planten of plantenetende wezens consumeren, waaronder de ongewervelde dieren, schimmels en microben die dood organisch materiaal afbreken.

Omdat ontleding essentieel is anorganische voedingsstoffen die door planten worden gebruikt om fotosynthese aan te sturen, materie cycli
door een ecosysteem. Energie daarentegen wordt niet gerecycled maar stroomt eerder door het systeem: de mechanica van het leven - met behulp van chemische energie om de kritieke processen aan te drijven die de organisatie van een organisme in stand houden - produceert warmte als het ultieme bijproduct, en dit kan niet worden omgezet in een vorm van energie die bruikbaar is voor levensvormen. Planten hebben dus een constante toevoer van zonlicht nodig om fotosynthese te voeden, en niet-fotosynthetische organismen hebben een gestage inname van voedsel nodig om nieuwe energie te verkrijgen.
Producenten, consumenten en ontleders

Omdat ze bruikbare chemische energie produceren uit de Elektromagnetische straling van de zon, groene planten en andere fotosynthetische organismen zoals algen en cyanobacteriën worden 'producenten' genoemd. Niet-fotosynthetische organismen die direct of indirect afhankelijk zijn van de door producenten vastgelegde energie, zijn 'consumenten' van een ecosysteem. Een herbivoor zoals een hert of schildpad eet planten om die energie te verkrijgen; het is een primaire consument
omdat het de producent zelf verbruikt. Een dier dat aast op een herbivoor, zoals een carnivoor zoals een spin of tijger, is een secundaire consument
; carnivoren eten natuurlijk ook andere carnivoren - zeg maar een grote gehoornde uil die op een wezel jaagt - dus je kunt ook praten over tertiaire consumenten
.

Veel dieren, van gele jassen tot bruin beren, eet zowel plantaardige als dierlijke materie; deze omnivoren
zijn daarom zowel primaire als secundaire consumenten. Ontbinders zijn een speciale klasse van consumenten die zich voeden met dood plantaardig en dierlijk materiaal, waarbij organisch materiaal wordt omgezet in anorganische gassen en mineralen die kunnen worden gerecycled als voedingsstoffen terug in het systeem.

Houd er rekening mee dat de voedselketen niet betrek alleen een organisme dat volledig een ander consumeert. Herbivoren vernietigen vaak niet de individuele planten waar ze door bladeren of grazen, en veel parasieten doden niet de gastheerorganismen waar ze voedsel uit halen. Bovendien zijn er veel onderlinge relaties waarin de ene levensvorm energie uit de andere haalt en in ruil daarvoor een soort dienst verleent; bijvoorbeeld, de schimmels die plantenwortels koloniseren en er energie uit halen, terwijl ze het vermogen van de plant om water en voedingsstoffen op te nemen vergroten.
Voedselketens en piramides van biomassa

Het pad van energie van producenten naar consumenten naar ontbinders een voedselketen. Een eenvoudige kan gras omvatten tot impala tot cheetah. In werkelijkheid eten en worden organismen vaak gegeten door meerdere andere organismen, waardoor een voedselweb
- in feite een stel met elkaar verweven voedselketens - het meer gedetailleerde model is, maar de lineaire basisstructuur van een voedselketen is nog steeds nuttig voor het traceren van de energiestroom van ecosystemen. Elke sport van een voedselketen vertegenwoordigt een trofisch niveau
: een producent bezet het basale trofische niveau, een primaire consument de volgende enzovoort.

Een verwant concept is de biomassa
of energiepiramide
, die het relatieve aandeel van organismen op verschillende trofische niveaus in een ecosysteem symboliseert. Hoewel het geen harde en snelle regel is, zijn de producenten doorgaans aanzienlijk groter dan de primaire consumenten en de primaire consumenten de secundaire consumenten. Dit komt door de inherente inefficiëntie van energieoverdracht via een ecosysteem. Gemiddeld fixeert fotosynthese ruim onder 1 procent van de inkomende zonne-energie van de aarde, en daarvan stroomt slechts een klein deel van de resulterende chemische energie in de voedselketen; veel daarvan gebruikt de plant voor zichzelf. In elke fase van een voedselketen wordt energie "verbrand" voor de ademhaling van een organisme en verloren aan warmte, dus afnemende hoeveelheden zijn beschikbaar voor consumenten op hogere trofische niveaus. Een standaardbenadering is dat slechts 10 procent van de opgeslagen energie op het ene trofische niveau naar het volgende overschrijdt. Grof gezegd is dit de reden waarom een enkele orka, via de tussenliggende voedselketenverbindingen van bijvoorbeeld garnalen, vis en zeehonden, massa's plankton nodig heeft om zichzelf te onderhouden.