Un écosystème comprend les animaux, les plantes, les microbes et les composantes de l'habitat non vivants autour d'eux, comme l'eau, l'air et le sol. Chaque organisme vivant nécessite une certaine forme de production d'énergie. Tous les animaux ont besoin de la respiration, l'échange d'oxygène pour le dioxyde de carbone, pour rester en vie. Plantes exigent également la respiration et de l'oxygène, mais ils fixent aussi ou absorbent le carbone de l'environnement et produisent de l'oxygène qui donne la vie utilisé par les animaux, alimentée par l'énergie solaire qu'ils récoltent en utilisant organelles spécialisées appelées chloroplastes. L'échange net de l'écosystème est calculé selon une formule qui montre combien de carbone est mis dans l'environnement par rapport à combien est retiré. Échange net de l'écosystème est aussi parfois appelé "la production nette de l'écosystème."