Năng lượng di chuyển theo hướng một chiều trong sinh quyển. Nó bắt đầu từ năng lượng mặt trời được thực vật xanh giữ lại thông qua quang hợp, sau đó chuyển đến sinh vật tiêu thụ sơ cấp, hoặc động vật ăn cỏ, những người ăn cây xanh, đi lên chuỗi thức ăn đến sinh vật tiêu thụ thứ cấp, hoặc động vật ăn thịt, chuyển đến sinh vật tiêu thụ thứ ba, những người ăn những người tiêu thụ thứ cấp, và cuối cùng nó kết thúc bằng việc cung cấp năng lượng cho các chất chuyển hóa của các bộ nạp mảnh vụn. Mỗi cấp độ mà năng lượng ban đầu của mặt trời chạy qua được gọi là cấp độ dinh dưỡng. Toàn bộ hệ thống dòng chảy năng lượng đôi khi được gọi là "kim tự tháp dinh dưỡng" hoặc "kim tự tháp năng lượng".
Sinh quyển là tổng thể của tất cả các hệ sinh thái khác nhau trên Trái đất. Nó có thể được coi như một hệ thống khép kín tự điều chỉnh bao gồm toàn bộ khu vực sự sống trên Trái đất. Không giống như các dạng vật chất khác nhau di chuyển trong sinh quyển được tái chế, năng lượng mặt trời ban đầu bị giữ lại thông qua quá trình quang hợp được sử dụng hết khi nó di chuyển qua các tầng nhiệt đới khác nhau của sinh quyển. Vì năng lượng không thể bị phá hủy, nó thực sự đang được các sinh vật sống sử dụng và chuyển hóa thành năng lượng trao đổi chất và động năng, chẳng hạn như chuyển động, giữ ấm và bắt thức ăn.
Khi năng lượng di chuyển qua các cấp độ dinh dưỡng, sẽ có ít năng lượng hơn cho cấp độ tiếp theo. Đây có thể được xem như một ví dụ về sự mất nhiệt. Việc sử dụng năng lượng ban đầu của mặt trời để cung cấp nhiên liệu cho các quá trình trao đổi chất ở cấp độ tế bào, được gọi là hô hấp, có thể được so sánh với việc đốt nhiên liệu hóa thạch để tạo ra nhiệt.
