Los autótrofos producen su propio alimento, la mayoría a través de la fotosíntesis. La fotosíntesis utiliza la energía del sol para producir azúcares a partir del dióxido de carbono y el agua. Este proceso sostiene las plantas y algunos otros organismos, como las algas y el fitoplancton.
Los organismos fotosintéticos se conocen como los "productores primarios" de la cadena alimentaria. Son la base de la que dependen todos los demás organismos. En general, la cadena alimentaria pasa de las plantas y otros autótrofos a los herbívoros, y luego a los omnívoros y carnívoros, que se alimentan de los herbívoros.
A diferencia de los autótrofos, los heterótrofos sobreviven a través de la respiración, utilizando oxígeno y una fuente de energía (carbohidratos, grasas o proteínas) para producir ATP, que alimenta las células. Dependen de otros organismos para la alimentación y el oxígeno. La fotosíntesis beneficia a los heterótrofos de varias formas diferentes. Primero, la fotosíntesis consume dióxido de carbono (un producto de desecho de la respiración) y produce oxígeno (necesario para la respiración). Por tanto, los heterótrofos dependen de la fotosíntesis como fuente de oxígeno. Además, la fotosíntesis sostiene los organismos que consumen los heterótrofos para mantenerse vivos. Incluso si un heterótrofo es estrictamente carnívoro y no come plantas, debe comer animales que comen plantas para sobrevivir.
Las complejas interacciones entre diferentes tipos de organismos en un entorno determinado conforman un ecosistema, donde todas las especies dependen unas de otras. Aunque los flujos de energía en un ecosistema dado pueden cambiar con el tiempo o diferir mucho en comparación con otros, existe un ecosistema estable en un equilibrio cuidadoso. La pérdida de una sola especie, la contaminación o la destrucción del hábitat pueden desequilibrar este equilibrio y hacer que el ecosistema sea menos funcional y más propenso al colapso.