В растениях полученный сахар является универсальным исходным веществом для получения энергии в живых существах и для производства более комплексных органических веществ, за счёт которых живут все животные. Кроме того, при фотосинтезе возникает свободный кислород, который отдаётся в атмосферу, где представляет необходимую для жизни дышащих живых существ основу, а также основное вещество озонового слоя.
Если брать глобально, то в год фотосинтезом строится около 175 млрд тонн органического материала: 120 млрд тонн на суше и 55 млрд тонн в океанах.
С 1979 г. были исследованы также экосистемы морского дна, в 2012 г. открыта экосистема на рекордной глубине 5000 метров. Тут преобразование неорганической материи в органические питательные вещества происходит не фотосинтезом, но хемосинтезом. Поставщиками энергии являются нагретая вулканизмом вода и серосодержащие соединения.
Вторая большая группа, потребители, сама не может выполнять первичное производство. Им нужно питаться органической субстанцией, чтобы получить энергию и жизненно важные соединения для своего обмена веществ. К этой группе принадлежат все животные, и также человек. При этом можно различать растительноядные от плотоядных и всеядных живых существ. Первые как первичные потребители являются прямыми пользователями первичной растительной продукции и сами служат плотоядным животным (второстепенным потребителям) питанием. Многие виды животных, и также человек, могут разнообразно питаться («всеядные»).
Группа деструэнтов (разлагателей) в конце концов разбирает органическую субстанцию отмерших живых существ на более простые вещества. Тут возможно различать две главных группы: отходоядные и агенты минерализации. К первой группе принадлежат многие мелкие животные почвенных слоёв, например, черви, насекомые, мелкие ракообразные. Они берут на себя задачу предварительного дробления органической субстанции. Так как питательная ценность их питания довольно мала, они имеют большой обмен веществ. Важнейшие агенты минерализации — грибы и бактерии. Они используют органические остатки, разлагают их в гумус и, в конечном счёте, в воду, двуокись углерода и минеральные соли. Планете, таким образом, не суждено задыхаться в уйме накопленной мёртвой биомассы.
Растения используют для своего фотосинтеза только примерно 1—3 процентов попадающей к ним солнечной энергии. Из всего количества изготовленной органической субстанции (валовая первичная продукция) часть потребляется для энергетического самообеспечения растений. Остающийся избыток (чистая первичная продукция) служит реальному растительному приросту и находится в распоряжении потребителей как питание.
Произведённый растениями органический прирост и хранимая в нём энергия посредством повторённого «есть и наесться» распределяются на разные уровни потребителей. Как правило, один вид питается за счёт целой цепочки других видов. Тем самым в одной экосистеме типично формируется комплексная сеть питательных цепей.
Принятое человеком и животным питание никогда полностью не используется. В ходе каждой трансформации энергии часть превращается в тепловую энергию, которая или используется для сохранения температуры тела, или выходит в окружающую среду как тепло. Тем самым на каждом уровне уменьшается отданное с пищей количество энергии. Производство мяса является особенно энергетически расточительным, потому что полезные животные сами потребляют большую часть переработанной биомассы.
Обеспечение течения энергии в экосистеме из-за продолжающейся потери тепла может сохраняться только постоянным поступлением энергии в виде солнечного излучения. Вещественные составные части пробегают по сетям питания в форме многообразных соединений — и посредством секреции или минерализации вновь выходят в неодушевлённую область биосферы. Там они снова в распоряжении организмов как исходные вещества органического синтеза.
К существенным системным качествам биосферы относится «биологическое равновесие». В общем восприятии его часто неправильно понимают в метафизическом смысле как тенденцию живых систем к пребыванию в старом состоянии, к избеганию или предотвращению изменений. Но «равновесие» экосистем по своей сути существует как высокодинамичный процесс чередования относительных неравновесий. Экологическая неравновесность является основой экологического равновесия и наоборот. Этот процесс достигает стабильности прежде всего развитием и приспособлением его видов к изменяющимся обстоятельствам. Об этом пишут биологи Ниль А. Кэмпбел и Джейн Б. Рис: