在生态系统的组成成分中，起主导作用的是生产者。一般来说，太阳辐射的能量只能靠具有叶绿素的绿色植物通过光合作用转变成化学能储藏在有机物中进入生态系统，同时环境中的水和二氧化碳等无机物合成有机物。这样，生产者存连接非生物的无机物和光能进入生物群落的过程中起到了“桥梁”作用。生产者利用光合作用合成的有机物一部分用于满足自身的生长和代谢需要，另一部分维持着生态系统内除生产者以外的全部生物的生命活动。如果没有生产者，生态系统的能量流动和物质循环就会停止，生态系统的各种生物成分就会消失，生态系统就会崩溃。
在生态系统中,非生物的物质参与生态系统的物质循环,作为能量的载体,在物质循环的过程中进行能量的流动；能量在物质中储存,并在一定条件下转化、释放,推动物质循环的进行.两者相互依赖,不可分割。都是沿着食物链或者是食物网流动的，只是物质是可循环的，能量是不能循环的。在生态系统中，生产者与消费者之间形成了吃与被吃的关系，它们形成的食物结构，叫做食物链，在一个生态系统中，一种动物往往有多种食物，同时一种植物或动物又为多种动物所捕食，这样不同的食物链便彼此交错，构成食物网，生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动。
生态系统中物质与能量中的物质是指能和无机自然界进行循环往复利用的有机物和无机物（主要是有机物）。以碳循环为例：自然界碳循环的基本过程如下：大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。有机体和大气之间的碳循环—— 绿色植物从空气中获得二氧化碳，经过光合作用转化为葡萄糖，再综合成为植物体的碳化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气，另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。大气中的二氧化碳这样循环一次约需20年。一部分（约千分之一）动、植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋而成为有机沉积物。这些沉积物经过悠长的年代，在热能和压力作用下转变成矿物燃料──煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料燃烧时，其中的碳氧化成为二氧化碳排入大气。人类消耗大量矿物燃料对碳循环发生重大影响。在食物网中，一种生物常以多种生物为食，同一种生物又常常被多种消费者取食，各种生物因食物关系而彼此联系起来，当某一种生物大量减少或消失时，其他生物就直接或间接受到影响。
