Hiệu suất dinh dưỡng đề cập đến cách thức mà năng lượng được truyền qua các cấp của lưới thức ăn. Ở cấp dưới cùng của chuỗi thức ăn hoặc "cấp độ dinh dưỡng" thấp nhất của nó, các sinh vật tự dưỡng như thực vật hoặc vi khuẩn lam thu thập ánh sáng mặt trời và tổng hợp protein. Người tiêu dùng sơ cấp đại diện cho mức dinh dưỡng cao nhất tiếp theo sẽ ăn các nhà sản xuất và thu được năng lượng. Sau đó, người tiêu dùng thứ cấp sẽ ăn phần mềm sơ cấp và lấy năng lượng từ chúng.
Một số năng lượng bị mất ở mỗi cấp của chuỗi thức ăn. Mức độ mà năng lượng được truyền lên trên là hiệu quả dinh dưỡng của hệ thống. Theo quy luật, chỉ khoảng 10 phần trăm năng lượng hiện có ở mức dinh dưỡng đủ điều kiện để chuyển sang mức cao hơn thông qua tiêu thụ. Sự kém hiệu quả này đặt ra những hạn chế đối với sự phát triển của các tầng cao hơn của một kim tự tháp sinh thái. Nếu toàn bộ ngân sách năng lượng của hệ sinh thái được lấy từ quá trình sản xuất được thực hiện ở cấp thấp nhất, thì cấp cao hơn nhất thiết phải cung cấp ít năng lượng hơn và có thể hỗ trợ ít sinh khối hơn so với cấp dưới.
Các nhà sản xuất có sẵn một lượng năng lượng hữu hạn cho họ. Khoảng một nửa năng lượng thu được được sử dụng cho tăng trưởng và sinh sản, với một nửa số năng lượng còn lại sẽ bị mất vào hệ sinh thái do các nhà sản xuất chết mà không được tiêu thụ. Động vật ăn cỏ cũng chịu sự kém hiệu quả này, nhưng với số liệu ban đầu thấp hơn, và điều này càng đúng với động vật ăn thịt và ăn xác thối. Ở mỗi cấp, tổng ngân sách năng lượng cho sản xuất ròng chỉ bằng 10% ngân sách của cấp trước đó.
