Etter andre verdenskrig studerte han videre hos økologen George Evelyn Hutchinson (1903–1991) ved Yale University. I løpet av 1940-årene var Hutchinson involvert i forskning på biogeokjemiske sykluser. Sammen med Raymond Lindeman (1915–1942), begynte Hutchinson å forske på biogeokjemiske sykluser og energiflyt sett opp mot det nye konseptet for økosystemer. Lindeman hadde tidligere publiserte en sentral forskningsartikkel om energiflyt og biogeokjemiske sykluser i økosystemer i vann. Odum brukte også tid på fagfeltet kybernetikk for å få innsikt i tilbakekoblingsmekanismer i naturlige systemer, og regulering av populasjoner og økosystemer.