L'énergie se déplace dans une direction à sens unique à travers la biosphère. Il part de l'énergie solaire piégée par les plantes vertes à travers la photosynthèse, puis se déplace vers les consommateurs primaires, ou herbivores, qui mangent les plantes vertes, remonte la chaîne alimentaire jusqu'aux consommateurs secondaires, ou carnivores, se déplace vers les consommateurs tertiaires, qui mangent les consommateurs secondaires, et finalement il finit par alimenter les métabolismes des détritivores. Chacun des niveaux traversés par l'énergie originelle du soleil fait référence à un niveau trophique. L'ensemble du système de flux d'énergie est parfois appelé « pyramide trophique » ou « pyramide d'énergie ».
La biosphère fait référence à la totalité des différents écosystèmes de la Terre. Il peut être considéré comme un système fermé autorégulé englobant toute la zone de vie sur Terre. Contrairement aux différentes formes de matière se déplaçant à travers la biosphère, qui sont recyclées, l'énergie solaire qui était à l'origine piégée par la photosynthèse est utilisée lors de son voyage à travers les différents niveaux trophiques de la biosphère. Étant donné que l'énergie ne peut pas être détruite, elle est en fait utilisée par les organismes vivants et convertie en énergie métabolique et en énergie cinétique, comme le mouvement, le maintien au chaud et la capture de nourriture.
Au fur et à mesure que l'énergie se déplace à travers les niveaux trophiques, il y en a moins disponible pour le niveau suivant. Cela peut être considéré comme un exemple de perte de chaleur. L'utilisation de l'énergie d'origine du soleil pour alimenter les processus métaboliques au niveau cellulaire, appelée respiration, peut être comparée à la combustion d'un combustible fossile pour générer de la chaleur.
