Quang hợp là cần thiết vì nó là cơ sở của chuỗi thức ăn. Quang hợp, xảy ra ở thực vật xanh và tảo, là quá trình ánh sáng mặt trời kết hợp với carbon dioxide, nước và một chất hóa học gọi là diệp lục để tạo ra đường đơn. Những loại đường này cung cấp cho cây trồng một nguồn năng lượng, và khi chúng bị động vật ăn thịt, những loại đường này sẽ cung cấp năng lượng cho động vật.
Năng lượng hóa học được tìm thấy trong đường được tạo ra bởi quá trình quang hợp đi qua toàn bộ chuỗi thức ăn. Khi các phân tử thực sự do thực vật tạo ra bị phá vỡ bởi những kẻ săn mồi, năng lượng bên trong chúng sẽ được sử dụng và lưu trữ khi cần thiết. Khi những động vật này, được gọi là sinh vật tiêu thụ chính, bị ăn bởi các động vật ăn thịt khác, được gọi là sinh vật tiêu thụ thứ cấp, năng lượng truyền từ động vật này sang động vật khác. Quá trình này tiếp tục trong suốt chuỗi thức ăn, vì ngay cả sinh vật ăn xác thối và sinh vật phân hủy cũng dựa vào việc sản xuất thức ăn ban đầu bởi các sinh vật quang hợp. Tuy nhiên, ở mỗi bước trong chuỗi thức ăn, một phần năng lượng bị mất đi dưới dạng nhiệt.
Một số loại sinh vật tự sản xuất thức ăn bằng cách khai thác năng lượng hóa học. Điều này phổ biến nhất ở những môi trường sống rất độc đáo, chẳng hạn như gần các lỗ thông hơi nước nóng của đáy đại dương. Điều này là cần thiết ở đáy đại dương vì ánh sáng mặt trời không bao giờ đến độ sâu này, có nghĩa là quá trình quang hợp không bao giờ xảy ra ở đó.
