Alkutuotanto on vastuussa suurimmasta osasta maapallon elämää. Tämä on prosessi, jossa kasvit muuttavat ilmakehästä ja merestä absorboituneen hiilidioksidin useiksi muiksi kemiallisiksi aineiksi. Nämä kemialliset aineet tarjoavat sitten rakenteen, josta ekosysteemi voi syntyä, kun erilaiset eläimet kuluttavat kasviravinteita ja kehittävät ravintoketjua. Ensisijaiseen tuottavuuteen vaikuttavat tekijät ovat yhtä monimutkaisia kuin luonnolliset ekosysteemit.
Vaskulaariset kasvit
Verisuonekasvit ovat ylivoimaisesti vastuussa suurimmasta osasta maan alkutuotantoa. Nämä kasvit ottavat vettä juurijärjestelmänsä kautta, jota ne sitten levittävät maaperän ravinteita koko järjestelmään. Fotosynteesiprosessin kautta nämä kasvit käyttävät auringonvaloa näiden ravinteiden muuttamiseen monimutkaisiksi aineiksi, kuten sokereiksi ja proteiineiksi. Tämä perusprosessi luo kemialliset aineet, joita tarvitaan suurimmalle osalle maan monimutkaisesta maan elämästä.
Levät
Toisin kuin maalla, suurin osa alkutuotannosta meressä on p, jonka muodostavat levät, jotka ovat yksinkertaisia ja erilaisia organismeja. Joskus yksittäiset levät yhdistyvät muodostaen monimutkaisempia rakenteita kuin merilevässä. Muina aikoina ne pysyvät vapaasti kelluvina. Nämä organismit luovat kemiallisia aineita samalla tavalla kuin verisuonikasvit fotosynteesin avulla. Koska ne ovat jo veden alla, ne eivät vaadi kiertojärjestelmää.
Kevyt
Auringon energia on välttämätöntä fotosynteesiprosessille, jolla suurin osa alkutuotannosta saadaan aikaan. Tällä on suuri vaikutus valtamerissä, joissa valon tunkeutumisrajoitusten vuoksi on välttämätöntä, että suurin osa tuotannosta tapahtuu lähellä pintaa. Tätä valtameren pinnan lähellä olevaa aluetta kutsutaan valovyöhykkeeksi. Valovyöhykkeen alapuolella on ns. Sekavyöhyke, jossa tapahtuu jonkin verran tuotantoa.
Vesi
Vesi on myös välttämätöntä fotosynteesille. Veden puute ei tietenkään ole koskaan tekijä merellisen alkutuotannossa, mutta sillä on suuri rooli maanpäällisessä tuotannossa. Veden puute on tärkein raja alkutuotannolle maan pinnalla. On havaittu, että kaikilla alueilla, joilla on riittävä vesihuolto, tulee olemaan suuri määrä alkutuotantoa. Vettä toimitetaan pääasiassa sateen ja maapallon sääjärjestelmän kautta.