Odum hadde en stor interesse for økologisk teori helt siden han var student, spesielt anvendelsen av termodynamikk på økosystemprosesser. Han ville forsøke å redusere kompleksiteten i økosystemer til energirelasjoner. Etter en ide først foreslått av matematikeren Alfred Lotka (1880–1949) i 1920-årene, formulerte Odum og kjemikeren Richard Pinkerton ved University of Florida sitt «maksimaleffektprinsipp», som Odum anså for å være en ny lov innenfor termodynamikk. I henhold til dette prinsippet vil alle naturlige systemer tendere mot svekket effektivitet (virkningsgrad) for å maksimere effektproduksjonen. Odum og Pinkerton hevdet at denne maksimale effekten oppstod når effektiviteten i en prosess var omtrent halvparten av det som teoretisk var mulig. Odum hevdet at naturlig utvalg favoriserte de biologiske systemene som maksimerte effektproduksjonen. Effektprinsippet dannet grunnlaget for å forstå den stabile tilstanden som Odum hevdet å finne i modne økosystemer, inkludert Silver Springs, korallrevet ved Enewetak og regnskogen El Verde. Disse teoriene ble formulert tidlig i karrieren hans, men forenet alle Odums ideer.