Енергията и хранителните вещества или химикалите преминават през екосистемата. Докато енергията протича през екосистемата и не може да бъде рециклирана, хранителните вещества циклират в една екосистема и се използват повторно. Както енергийният поток, така и химическият цикъл помагат да се определи структурата и динамиката на екосистемата.
Първични производители
Първичните производители като растения или фитопланктон използват слънчева енергия за синтезиране на захари чрез фотосинтеза и са източниците на цялата енергия в екосистемата. Първичните производители също се нуждаят от хранителни вещества или химикали като азот, фосфор и желязо, за да растат. Хранителните вещества и захарите са достъпни за първичните консуматори, тревопасните, които ядат първичните производители, и вторичните консуматори, хищници, които ядат основните консуматори.
Колоездене
Енергията, протичаща през екосистемата, не може да бъде рециклирана. Потребителите използват захарите, мазнините и протеините, които приемат от други организми като източник на енергия, за да растат и поддържат клетките си. Те губят част от тази енергия като топлина. Хранителните вещества се рециклират чрез разлагане. Когато първичните производители или консуматори умират, гъбичките и други разлагащи вещества получават енергия чрез разграждане на тяхната и в процеса те връщат ключови хранителни вещества като азот в почвата, за да могат първичните производители да използват тях.
Съображения
Наличността на енергия и хранителни вещества може да ограничи производителността на една екосистема. В открития океан, например, светлината е изобилна на повърхността, но оскъдна по-надолу. Освен това хранителните вещества като азот и желязо също са оскъдни, така че производителността е ограничена. В регионите на океана, където ъпвелингът извежда хранителни вещества на повърхността - както например край бреговете на Чили през години, които не са в Ел Нино - производителността се увеличава.