地球上的所有生物因素都可以被认为是生物圈的组成部分。所有的化学物质、营养物质或者更进一步说——元素，例如碳、氮、氧、磷——存在于生态系统中的有机体的封闭系统中，同时有机体又与开放系统相互循环这些化学物质以保持收支平衡。生态系统的能量则由开放系统所提供；太阳持续地为地球以光的形式提供能量，最后被食物网中的各个营养级所利用或以热能的形式散失。生态系统中的能量流是一个开放的系统; 太阳不断地以光的形式给予行星能量，同时最终在食物网的整个营养级中以热量的形式被使用和被丢失。 碳被用来制造碳水化合物，脂肪和蛋白