Вивчаючи потік енергії в екосистемі, Тобто її енергетику, користуються відповідними фізичними одиницями. В системі СІ кількість енергії вимірюють в джоулях (Дж), але до цих пір часто вживаються калорії. Визначення цих одиниць дано в таблиці, де наводиться також їх запас в деяких харчових продуктах і організмах (їх енергоємність, або калорійність), а також добові потреби в енергії трьох груп тварин (їх енерговитрати).

Отже, Сонце - Практично єдиний вихідний джерело енергії для екосистем. З тієї кількості сонячної енергії, яке досягає Землі, приблизно 40% відразу ж відбивається хмарами, пилом в атмосфері і поверхнею планети, не даючи жодного ефекту. Ще 15% поглинається і перетворюється на теплову енергію атмосферою, головним чином озоном в стратосфері і парами води.

Озоновий екран поглинає практично всі короткохвильові ультрафіолетові промені, що дуже важливо, оскільки вони шкідливі для живого. Решта 45% енергії «ефективно» досягають поверхні Землі. В середньому це відповідає приблизно 5 • 106 кДж м -2 рік -1, Але в кожному конкретному місці кількість одержуваної енергії залежить від географічної широти, клімату і орієнтації ділянки щодо сторін горизонту (експозиції). Лише менше половини падаючих на планету променів відносяться до видимої частини спектра, тобто до фотосинтетично активної радіації (ФАР).

Однак навіть при оптимальних умовах лише близько 5% надходить сонячної енергії (10% ФАР) використовується в процесі фотосинтезу і запасається до валового первинної продукції (ВПП). Більш типова доля для хороших умов - 1% загальної одержуваної Землею радіації (2% ФАР), а в середньому по біосфері - 02% її сумарної кількості. Чистий первинна продукція (ПВП), тобто приріст органічної маси в ході фотосинтезу після вирахування витрат автотрофів на власне дихання, варіює від 50 до 80% ВПП (розд. 10.3.5).

Отже, в середньому на планеті фіксується в органічних речовинах лише 01% падаючої на неї сонячної енергії. Наземні екосистеми, що займають 30% площі Землі, вловлюють половину цієї кількості. У перерахунку на їх короткий вегетаційний період для зернових культур характерні максимальні величини ВПП і ПВП, але при нормальних польових умовах сталого підйому інтенсивності фотосинтетичної фіксації вище певної межі досягти не вдається.