エネルギー損失 :エネルギーは、各栄養レベルを流れると失われます。各レベルで、エネルギーのかなりの部分が生物自身の代謝に使用され、次のレベルに渡されません。このエネルギー損失は、より高い栄養レベルの生物をサポートするために利用可能なエネルギーの総量を減らします。
エネルギー伝達の非効率性 :栄養レベル間のエネルギー移動は100%効率的ではありません。平均して、1つの栄養レベルで利用可能なエネルギーの約10%のみが次のより高いレベルに転送されます。これは、より高い栄養レベルの生物が利用できるエネルギーの量が、食物連鎖をステップアップするたびに減少することを意味します。
限られたリソース :食料や空間などの資源の入手可能性も、より高い栄養レベルで生物の数を制限する役割を果たします。たとえば、トップの捕食者は多くの場合、大きな領土を持ち、生き残るためにかなりの量の食物を必要とします。その結果、生態系がサポートできる上位の捕食者の数には制限があります。
毒素の蓄積 :生物が食物連鎖を上に移動すると、毒素や汚染物質が蓄積する可能性があります。これは、捕食者がすでに毒素を蓄積している獲物を消費することが多く、これらの毒素はより高い栄養レベルでより濃縮される可能性があるためです。これは、より高い栄養レベルの生物の健康と生存に悪影響を与える可能性があります。
これらの要因の結果、生物の数はより高い栄養レベルで減少する傾向があります。このパターンは、「栄養ピラミッド」または「生態学的ピラミッド」として知られており、各連続した栄養レベルでのバイオマス(またはエネルギー)の減少を示しています。