В процессе жизнедеятельности сообщества создается и расходуется органическое вещество. Это означает, что каждая экологическая система обладает определенной продуктивностью. Продуктивность оценивают, соотнося массу органического вещества с некоторой единицей времени, т.е. рассматривая ее как скорость образования вещества.
Продуктивность экологических систем и соотношение в них различных трофических уровней выражают в форме экологических пирамид. Первая пирамида, которая была построена Ч. Элтоном, носит название пирамиды чисел. Пирамида чисел показывает численность отдельных организмов на различных трофических уровнях. Так, например, для пищевой цепи "люцерна–теленок–мальчик" экологическая пирамида чисел будет иметь следующий вид:
| Мальчик | (численность мальчиков) | |||||||||
| Телята | 4,5 | (численность телят) | ||||||||
| Люцерна | (численность корней люцерны) | |||||||||
Пирамида биомассы характеризует общий сухой вес, калорийность или какую-либо иную меру общего количества живого вещества. Так, например, для рассмотренной выше пищевой цепи "люцерна–теленок–мальчик" экологическая пирамида чисел будет иметь следующий вид:
| Мальчик | 48 кг | (масса мальчика) | ||||
| Телята | 1035 кг | (масса телят) | ||||
| Люцерна | 8211 кг | (масса корней люцерны) | ||||
Пирамиды чисел и биомассы могут быть обратными, т.е. их основание (фундамент) может быть меньше, чем один или несколько последующих уровней. Это бывает в случае, если размеры продуцентов меньше, чем консументов.
Пирамиды наглядно иллюстрируют соотношение чисел и биомасс или эквивалентных им энергий в каждом звене пищевой цепи и используются в практических расчётах при обосновании, например, необходимых площадей под сельскохозяйственные культуры с тем, чтобы обеспечить кормами скот, а, следовательно, потребность населения в животном белке. Продуктивность различных экосистем неодинакова и зависит от целого ряда факторов, в первую очередь от климатических факторов, от обеспеченности теплом и влагой и др. Наиболее продуктивны экосистемы прибрежных мелководных лиманов, широкие устья рек в пределах приливно-отливных зон, а также заливные луга. Минимально продуктивны экосистемы пустынь, для которых дефицит влаги лимитирует развитие низшего трофического уровня, а также открытые воды океанов, где при избытке воды объём органических веществ сравнительно низок.