A fotossíntese é necessária porque forma a base da cadeia alimentar. A fotossíntese, que ocorre em plantas verdes e algas, é o processo pelo qual a luz solar se combina com dióxido de carbono, água e uma substância química chamada clorofila para produzir açúcares simples. Esses açúcares fornecem às plantas uma fonte de energia e, quando consumidos por um predador, fornecem energia para o animal.
A energia química encontrada nos açúcares produzidos pela fotossíntese permeia toda a cadeia alimentar. Quando as moléculas reais produzidas pela planta são quebradas por predadores, a energia dentro delas é usada e armazenada conforme necessário. Quando esses animais, chamados de consumidores primários, são comidos por outros predadores, conhecidos como consumidores secundários, a energia é transferida de um animal para outro. Esse processo continua por toda a cadeia alimentar, já que até mesmo os necrófagos e os organismos em decomposição dependem da produção inicial de alimentos por organismos fotossintéticos. No entanto, em cada etapa da cadeia alimentar, parte da energia é perdida na forma de calor.
Alguns tipos de organismos produzem seus próprios alimentos aproveitando a energia química. Isso é mais comum em habitats muito únicos, como perto das aberturas de água quente do fundo do oceano. Isso é necessário no fundo do oceano porque a luz do sol nunca atinge essa profundidade, o que significa que a fotossíntese nunca ocorre lá.