Các sinh vật phân hủy phân hủy các sinh vật chết hoặc thối rữa và bằng cách đó, chuyển đổi các vật liệu cơ bản của chúng thành các dạng hữu ích hơn cho cộng đồng sinh vật, đặc biệt là thực vật. Các sinh vật phân hủy chính trong môi trường bao gồm vi khuẩn, nấm và giun. Mỗi thứ đóng một vai trò khác nhau, nhưng chồng chéo, trong việc phân hủy.
Vi khuẩn có mặt ở khắp nơi và hoạt động như những kẻ phân hủy tất cả các loại vật chất sinh học. Chúng rất quan trọng đối với việc tái chế các chất dinh dưỡng và là chất phân hủy chính trong nhiều chu trình dinh dưỡng. Nấm cũng phân hủy nhiều vật liệu, nhưng đặc biệt quan trọng trong hệ sinh thái rừng. Chúng là một số sinh vật duy nhất có thể dễ dàng phá vỡ hoàn toàn gỗ. Chúng phát triển thành nhiều sợi tế bào có thể xuyên thủng bề mặt của các vật thể như khúc gỗ để tiêu hóa bên trong của chúng và chúng có các enzym để phá vỡ các bộ phận của cây mà các sinh vật khác không thể.
Giun đất là động vật phân hủy, ăn xác động vật và thực vật chết cùng với đất và bài tiết chất thải dưới dạng hữu ích hơn nhiều. Ngoài việc làm cho các chất dinh dưỡng dễ tiếp cận hơn với cây trồng, giun đất còn thông khí và trộn đất bằng cách đào hang qua đó, điều này rất quan trọng đối với sự phát triển của cây trồng. Nhiều động vật là động vật nhặt xác sinh vật chết cũng có thể được coi là động vật phân hủy.