研究发现，食物链有一个奇特现象，就是它的营养级一般不超过4级（极个别的有5级）。原来生物之间能量转化效率，即生态效率很低，平均起来只有1／10左右。假如在一个池塘中，要有1000千克的浮游植物才能维持100千克浮游动物生活，而100千克浮游动物才够10千克鱼的食料，这10千克鱼大概只能使一个正在长身体的青年人增加1千克体重。
在生态系统中，能量沿着营养级单向流动，前一个营养级的能量大部分要维持自身的新陈代谢，只有少部分转化为蛋白质、脂肪、糖等以满足下一个营养级生物的需要。例如，一只吃草的野鼠，只要在几平方米的空间内就可以找到足够的食物来维持生长发育，但是以野鼠和其他小动物为食的老鹰，它们不得不花费大量能量用于飞翔，在方圆几十里范围内捕捉猎物。伴随着能量的递减，生物的个体数目也急剧减少。
生态效率的特点说明食用植物比食用肉类更经济有利。目前地球上人口已突破60亿，有限的土地要养活更多的人，一方面要设法提高生态效率，一方面要充分利用低营养级的食物，如大力开发食用菌生产、单细胞蛋白、藻类蛋白、种子蛋白等，以解决许多发展中国家面临的粮食危机。