La survie d'un organisme vivant dépend de l'apport constant d'énergie. Les réactions chimiques qui sont responsables de sa structure et la fonction sont à l'écoute pour en extraire de l'énergie à partir des substances qui agissent comme des aliments et de les transformer pour aider à former de nouvelles cellules et de les soutenir. Dans ce processus, les molécules des substances chimiques qui constituent la nourriture jouent deux rôles: d'abord, ils contiennent de l'énergie qui peut être transformé pour les réactions chimiques biologiques, d'autre part, ils développent de nouvelles structures moléculaires composées de biomolécules.
Les organismes responsables de la mise en place de l'énergie dans un écosystème sont connus en tant que producteurs ou autotrophes. La quasi-totalité de ces organismes à l'origine tirer de l'énergie du soleil.
Les plantes et les autres phototrophes utilisent l'énergie solaire via un processus appelé photosynthèse pour transformer les matières premières en molécules organiques, tels que l'ATP, dont les liens peuvent être brisés pour libérer l'énergie.
Quelques écosystèmes, toutefois, dépendent entièrement de l'énergie extraite par chemotrophs du méthane, sulfures ou d'autres sources d'énergie non-luminales.
Partie de l'énergie captée est utilisée pour produire de la biomasse à la vie et fournir de l'énergie pour la croissance et le développement. La majorité du reste de cette énergie est perdue sous forme de chaleur et de molécules de déchets. Les processus les plus importants pour la conversion de l'énergie emprisonnée dans des substances chimiques en énergie utile pour maintenir la vie sont le métabolisme et la respiration cellulaire.
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