L'efficacité trophique fait référence à la manière dont l'énergie est transmise aux différents niveaux d'un réseau trophique. Au niveau inférieur d'une chaîne alimentaire, ou à son « niveau trophique » le plus bas, les autotrophes tels que les plantes ou les cyanobactéries recueillent la lumière du soleil et synthétisent des protéines. Les consommateurs primaires représentant le prochain niveau trophique le plus élevé mangent les producteurs et gagnent de l'énergie. Les consommateurs secondaires mangent ensuite les primaires et en extraient de l'énergie.
De l'énergie est perdue à chaque niveau d'une chaîne alimentaire. Le degré auquel l'énergie est transmise vers le haut est l'efficacité trophique du système. En règle générale, seulement environ 10 pour cent de l'énergie présente à un niveau trophique est éligible au transfert à un niveau supérieur par la consommation. Cette inefficacité impose des restrictions à la croissance des niveaux supérieurs d'une pyramide écologique. Si l'ensemble du budget énergétique d'un écosystème est dérivé de la production réalisée à son niveau le plus bas, les niveaux supérieurs ont nécessairement moins d'énergie à leur disposition et peuvent supporter moins de biomasse que les niveaux inférieurs.
Les producteurs disposent d'une quantité limitée d'énergie. Environ la moitié de l'énergie captée est dépensée pour la croissance et la reproduction, la moitié de ce qui reste étant perdu pour l'écosystème en raison des producteurs qui meurent sans être consommés. Les herbivores sont également sujets à cette inefficacité, mais avec des chiffres de départ plus faibles, et c'est encore plus vrai des prédateurs et des charognards. À chaque niveau, le budget énergétique total pour la production nette ne représente que 10 % du budget du niveau précédent.
