Eliöt tarvitsevat sekä ainetta että energiaa. Useimmat ekosysteemit saavat pääosan energiastansa Auringosta. On myös ekosysteemejä, joiden tuottajat eivät harjoita fotosynteesiä vaan kemosynteesiä.

Aine voidaan jakaa epäorgaaniseen ja orgaaniseen. Ravinnossa on sekä ainetta että energiaa. Kuluttajat eivät pysty itse tuottamaan energiaansa ja siksi ne syövät ravintoa eli muita eliöitä, orgaanista ainetta. Ravinteet taas ovat epäorgaanisia. Kasvit saavat ainetta juurien kautta maasta ja lehtien kautta ilmasta ja energiaa Auringosta. Energian sitomiseen kykenevät eliöt (esimerkiksi kasvit) voivat rakentaa elottomasta aineesta energiapitoista elollista eli orgaanista ainesta -> ravintoa.

Koska vihreät kasvit tuottavat energiansa itse niitä kutsutaan omavaraisiksi. Muita omavaraisia ovat levät ja eräät bakteerit ja arkeonit. Toisenvaraiset eli heterotrofit syövät muita eliöitä ja saavat siitä energiaa. Niillä on kuitenkin oma erityistehtävänsä, joka liittyy aineiden kiertoon: Ne hajottavat orgaanista ainetta epäorgaaniseksi.

Bruttoperustuotanto = Tuottajien kokonaistuotanto

Nettoperustuotanto = Tuottajien kokonaistuotanto - tuottajien oma kulutus

Ekologinen tehokkuus = Hyötysuhde, kuinka tehokkaasti jokin trofiataso siirtää energiaa seuraavalle trofiatasolle.

Energian ohivirtaus = Ekosysteemin kannalta hukkaan menevä energia, joka karkaa lämpönä.

Jatkotuotanto = Kuluttajien muodostama biomassa

Ekosysteemiin siis tulee energiaa useimmiten Auringosta. Se virtaa läpi ekosysteemin ravintoketjussa. Jokainen ketjun osanen käyttää osan energiasta omiin elintoimintoihinsa osan ja kasvuun sekä poikasten tuottoon osan. Kasvuun ja poikasten tuottoon käytetty energia voi siirtyä seuraavalle portaalle, kun jokin toinen eliö syö sen. Suurin osa energiasta karkaa lämpönä ilmaan = energian ohivirtaus. Energian ohivirtauksen pystyy kuvallisesti hahmottamaan energiapyramidin avulla. Katso s. 57 energiapyramidia ja mieti miksi yksi

kukkula voi elättää vain yhden tiikerin (intialainen sananlasku)? Tiikeri on huippupeto. Kukkulalla on paljon tuottajia, jotka sitovat energiaa, mutta huippupedoille riittää vain jämät kasvien sitomasta energiasta.

Miksi tiikeri on huippupeto? Se on energiapyramidin huipulla eli 3. tai 4. asteen kuluttaja.

Ympäristöystävällisintä onkin syödä ravintoketjun alkupäässä olevia eliöitä eli tuottajia; mahdollisimman vähän energiaa on mennyt hukkaan. Lisäksi säästyy vettä ja tulee vähemmän kasvihuonepäästöjä.

Ravintoketjussa on tuottaja, yksi tai usempi kuluttaja sekä hajottajia. Toistensa kanssa risteävät ravintoketjut muodostavat ravintoverkkoja. Monimuotoisessa ympäristössä ravintoverkot ovat usein monimutkaisia. Siksi ne ovat vakaampia. Yksinkertaiseen ja äärimmäiseen ympäristöön sopeutuneita lajeja on taas vähän ja ne muodostavat lyhyitä ravintoketjuja ja vähälajisia ravintoverkkoja. Siksi ne ovat usein myös hyvin haavoittuvaisia ja yhden lajin häviäminen voi mullistaa koko ekosysteemin. Esimerkiksi Etelämantereen ravintoverkot ovat yksinkertaisia.

Lajeja, joista monet muut lajit ovat riippuvaisia, kutsutaan avainlajeiksi. Ne ovat erityisen tärkeä osanen ravintoverkkoa. Suomen metsäekosysteemissä tällaisia ovat esimerkiksi kekomuurahainen ja haapa. Itämeressä tällaisia lajeja ovat sinisimpukka ja rakkolevä.

Aineet voivat kiertää ekosysteemissä loputtomasti tai siirtyä ekosysteemistä toiseen. Maapallon mittakaavassa meidän on kuitenkin pärjättävä näillä aineilla, mitä meillä on. Lisää ei tule (paitsi meteoriiteista). Tärkeitä ravintoketjun lenkkejä aineen kierron kannalta ovat ennen kaikkea tuottajat ja hajottajat, koska ne pitävät yllä ainaiden kiertoa.

Ekosysteemissä muutos on normaalia. Ajan kuluessa ilmenevää ekosysteemin lajikoostumuksen muutosta sanotaan sukkessioksi eli seuraannoksi. Tuttu sukkessioesimerkki on paloaukean tai avohakkuun metsittyminen. Suomalainen tuore kangasmetsä saavuttaa kliimaksivaiheen noin 100 - 150 vuodessa. Muutokset tällaisessa metsässä ovat pieniä. Vanhaa, luonnontilaista metsää kutsutaan aarniometsäksi.