生态系统中贮存于有机物中的化学能在生态系统中层层传导，通俗地讲，是各种生物通过一系列吃与被吃的关系，把这种生物与那种生物紧密地联系起来，这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列，在生态学上被称为食物链。按照生物与生物之间的关系可将食物链分为捕食食物链、腐食食物链（碎食食物链）和寄生食物链。
食物链一词是英国动物学家埃尔顿于1927年首次提出的。如果一种有毒物质被食物链的低级部分吸收，如被草吸收，虽然浓度很低，不影响草的生长，但兔子吃草后有毒物质很难排泄，当它经常吃草，有毒物质会逐渐在它体内积累。鹰吃大量的兔子，有毒物质会在鹰体内进一步积累。因此食物链有累积和放大的效应。美国国鸟白头鹰之所以面临灭绝，并不是被人捕杀，而是因为有害化学物质DDT 逐步在其体内积累，导致其生下的蛋皆是软壳，无法孵化。一个物种灭绝，就会破坏生态系统的平衡，导致其物种数量的变化，因此食物链对环境有非常重要的影响。
食物链是一种食物路径，以生物种群为单位，联系着群落中的不同物种。食物链中的能量和营养素在不同生物间传递着，能量在食物链的传递表现为单向传导、逐级递减的特点。食物链很少包括六个以上的物种，因为传递的能量每经过一阶段或食性层次就会减少一些，所谓“一山不能有二虎”便是这个道理。
生态系统中的生物虽然种类繁多，并且在生态系统中分别扮演着不同的角色，但根据它们在能量和物质运动中所起的作用，可以归纳为生产者、消费者和分解者三类。
生产者主要是绿色植物——能用无机物制造营养物质的自养生物，这种功能就是光合作用，也包括一些化能细菌（如硝化细菌），它们同样也能够以无机物合成有机物。生产者在生态系统中的作用是进行初级生产或称为第一性生产，因此它们就是初级生产者或第一性生产者，其产生的生物量称为初级生产量或第一性生产量。
生产者的活动是从环境中得到二氧化碳和水，在太阳光能或化学能的作用下合成碳水化合物（以葡萄糖为主）。
因此太阳辐射能只有通过生产者，才能不断地输入到生态系统中转化为化学能即生物能，成为消费者和分解者生命活动中唯一的能源。
消费者属于异养生物，指那些以其他生物或有机物为食的动物，它们直接或间接以植物为食。根据食性不同，消费者可以区分为食草动物和食肉动物两大类。食草动物称为第一级消费者，它们吞食植物而得到自己需要的食物和能量，这一类动物包括一些昆虫、鼠类、野猪一直到象。食草动物又可被食肉动物所捕食，这些食肉动物称为第二级消费者，如瓢虫以蚜虫为食，黄鼠狼吃鼠类等，这样，瓢虫和黄鼠狼等又可称为第一级食肉者。又有一些捕食小型食肉动物的大型食肉动物如狐狸、狼、蛇等，称为第一级消费者或第二级食肉者。又有以第一级食肉动物为食物的如狮、虎、豹、鹰、鹫等猛兽猛禽，就是第四级消费者或第三级食肉者。此外，寄生物是特殊的消费者，根据食性可看作是食草动物或食肉动物。但某些寄生植物如桑寄生、槲寄生等，由于能自己制造食物，所以属于生产者。而杂食类消费者是介于食草性动物和食肉性动物之间的类型，既吃植物，又吃动物，如鲤鱼、熊等。人的食物也属于杂食性。这些不同等级的消费者从不同的生物中得到食物，就形成了“营养级”。
由于很多动物不只是从一个营养级的生物中得到食物，如第三级食肉者不仅捕食第二级食肉者，同样也捕食第一级食肉者和食草者，所以它属于几个营养级。而最后达到人类是最高级的消费者，他不仅是各级的食肉者，而且又以植物作为食物，所以各个营养级之间的界限是不明显的。
实际在自然界中，每种动物并不是只吃一种食物，因此形成一个复杂的食物链网。
分解者也是异养生物，主要是各种细菌和真菌，也包括某些原生动物及腐食性动物如食枯木的甲虫、白蚁，以及蚯蚓和一些软体动物等。它们把复杂的动植物残体分解为简单的化合物，最后分解成无机物归还到环境中去，被生产者再利用。分解者在物质循环和能量流动中具有重要的意义，因为大约有90％的陆地初级生产量都必须经过分解者的作用而归还给大地，再经过传递作用输送给绿色植物进行光合作用。所以分解者又可称为还原者。
食物链是不能根据自己的愿望来改变的，如果改变不当，则会对生物产生极大的影响。
食物链又称为“营养链”。指生态系统中各种生物以食物联系起来的链锁关系。例如池塘中的藻类是水蚤的食物，水蚤又是鱼类的食物，鱼类又是人类和水鸟的食物。于是，藻类→水蚤→鱼类→人或水鸟之间便形成了一种食物链。根据生物间的食物关系，可将食物链分为三类：
（1）捕食性食物链。它是以植物为基础，后者捕食前者。如青草→野兔→狐狸→狼。
（2）碎食性食物链。指以碎食物为基础形成的食物链。如树叶碎片及小藻类→虾（蟹）→鱼→食鱼的鸟类。
（3）寄生性食物链。以大动物为基础，小动物寄生到大动物上形成的食物链。如哺乳类→跳蚤→原生动物→原生动物→细菌→过滤性病毒。
水稻→稻螟虫→青蛙→蛇
水稻→稻螟虫→麻雀
水稻→麻雀（麻雀是杂食性的，既吃水稻种子又吃昆虫）
2.植物→秧鸡→鹰
浮游植物→浮游动物→小鱼→白鹭