В природе виды животных и растений распределяются не случайно, они всегда образуют определенные, сравнительно постоянные комплексы — сообщества. Функциональную систему, включающую в себя сообщества живых существ и их среду обитания, называют экологической системой. Связи между ее компонентами возникают прежде всего на основе пищевых связей и способов получения энергии. По способу получения и использования питательных веществ все организмы делятся на автотрофы и гетеротрофы. В природе возникает непрерывный круговорот биогенных веществ, необходимых для жизни. Химические вещества извлекаются автотрофами из окружающей среды и в основном через гетеротрофов вновь в нее возвращаются. Этот процесс принимает очень сложные формы. Каждый вид использует лишь часть содержащейся в органическом веществе энергии, доводя его распад до определенной стадии. Таким образом, в процессе эволюции в экологических системах сложились цепи питания.
Цепи питания состоят из нескольких звеньев, так как в них включаются растительноядные животные, хищники, паразиты и микроорганизмы — редуценты. Количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, в несколько раз больше, чем общая масса растительноядных животных, а масса каждого звена пищевой цепи пропорционально уменьшается. Эту важную закономерность называют правилом экологической пирамиды. Цепи питания в каждом природном участке с более или менее однородными условиями существования составлены своими комплексами видов, образующими самоподдерживающуюся систему, в которой осуществляется круговорот веществ. Такие системы называют биоценозами.
Биоценоз включает всю совокупность живых существ — растений, животных, микроорганизмов, приспособленных к совместному обитанию на определенной территории. Примерами биоценозов могут служить ельник-кисличник, биоценоз ковыльный степи и т.д. Органические компоненты в биоценозах неразрывно связаны с неорганическими — почвой, влагой, атмосферой, образуя устойчивую экологическую систему — биогеоценоз.
Различные типы биоценозов тесно связаны с географической зональностью. Каждую природную зону характеризуют преобладающие типы коренных биогеоценозов. Длительность существования биогеоценозов различна. Чем полнее в них круговорот веществ, тем они более устойчивы.