Una pirámide de energía es un modelo que muestra el flujo de energía de un nivel trófico o de alimentación al siguiente en un ecosistema. El modelo es un diagrama que compara la energía utilizada por los organismos en cada nivel trófico. La energía en una pirámide de energía se mide en unidades de kilocalorías (kcal). Las pirámides de energía son similares a las pirámides de biomasa, otro tipo de pirámide trófica que modela la cantidad de biomasa en cada nivel trófico de un ecosistema.
La estructura de una pirámide de energía refleja la estructura trófica de un ecosistema. La pirámide se divide en niveles tróficos similares a los de una cadena alimentaria. En la base de la pirámide se encuentran los productores, organismos autotróficos que elaboran sus propios alimentos a partir de sustancias inorgánicas. Todos los demás organismos de la pirámide de energía son consumidores. Estos son heterótrofos, lo que significa que obtienen energía alimentaria al consumir otros organismos. Los consumidores de cada nivel trófico se alimentan de organismos del nivel inferior y son consumidos por organismos del nivel superior. Los consumidores primarios son organismos que consumen a los productores; por lo tanto, la mayoría de los consumidores primarios son herbívoros, aunque algunos pueden ser detrívoros (organismos que se alimentan de materia orgánica en descomposición). Los consumidores secundarios son carnívoros que se alimentan de consumidores primarios; y los consumidores terciarios son carnívoros que comen consumidores secundarios. En raras ocasiones, un ecosistema puede tener un nivel trófico adicional compuesto por consumidores cuaternarios, carnívoros que consumen consumidores terciarios.
La forma de una pirámide de energía muestra que la cantidad de energía alimentaria que ingresa a cada nivel trófico es menor que la cantidad que ingresó al nivel siguiente. Aproximadamente el 90 por ciento de la energía de los alimentos que ingresa a un nivel trófico se «pierde» en forma de calor cuando los organismos la utilizan para alimentar las actividades normales de la vida, como respirar y digerir los alimentos; el 10 por ciento restante se almacena en los tejidos de los diversos organismos. Es esta última energía la que está disponible para pasar al siguiente nivel trófico. Por lo tanto, cuanto mayor sea el nivel trófico en la pirámide, menor será la cantidad de energía disponible.
El número de organismos en cada nivel disminuye en relación con el nivel inferior porque hay menos energía disponible para soportar esos organismos. El nivel superior de una pirámide de energía tiene el menor número de organismos porque tiene la menor cantidad de energía. Finalmente, no queda suficiente energía para soportar otro nivel trófico; por lo tanto, la mayoría de los ecosistemas solo tienen cuatro niveles tróficos.