Den tyske legen og fysikeren Hermann von Helmholtz fastslo i 1847 at energimengden i universet er konstant, og at energi verken kan skapes eller ødelegges, bare omformes fra en form til en annen. Dette ble kjent som termodynamikkens første hovedsetning, og sammen med den andre loven, ble disse lovmessighetene grunnleggende for økologiens forståelse av energiomforming. I moderne økologi er dette kjent som bioenergetikk, som omhandler hvordan organismer omformer energien de trenger for å holde livsprosessene i gang.