（一）非生物环境
非生物环境（abioticenvironment）包括参加物质循环的无机元素和化合物，联系生物和非生物成分的有机物质（如蛋白质 糖类 脂类和腐殖质等）和气候或其他物理条件（如温度 压力）。
（二）生产者
生产者（producers）指能利用简单的无机物质制造食物的自养生物（autotroph），主要包括所有绿色植物 蓝绿藻和少数化能合成细菌等自养生物。
这些生物可以通过光合作用把水和二氧化碳等无机物合成为碳水化合物 蛋白质和脂肪等有机化合物，并把太阳辐射能转化为化学能，贮存在合成有机物的分子键中。植物的光合作用只有在叶绿体内才能进行，而且必须是在阳光的照射下。但是当绿色植物进一步合成蛋白质和脂肪的时候，还需要有氮 磷 硫 镁等15种或更多种元素和无机物参与。生产者通过光合作用不仅为本身的生存 生长和繁殖提供营养物质和能量，而且它所制造的有机物质也是消费者和分解者唯一的能量来源。生态系统中的消费者和分解者是直接或间接依赖生产者为生的，没有生产者也就不会有消费者和分解者。可见，生产者是生态系统中最基本和最关键的生物成分。太阳能只有通过生产者的光合作用才能源源不断地输入生态系统，然后再被其他生物所利用。
（三）消费者
所谓消费者（consumers）是针对生产者而言，即它们不能从无机物质制造有机物质，而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质，因此属于异养生物（heterotroph）。消费者归根结底都是依靠植物为食（直接取食植物或间接取食以植物为食的动物）。直接吃植物的动物叫植食动物（herbivores），又叫一级消费者（如蝗虫 兔 马等）；以植食动物为食的动物叫肉食动物（carnivores），也叫二级消费者，如食野兔的狐和猎捕羚羊的猎豹等；以后还有三级消费者（或二级肉食动物） 四级消费者（或叫三级肉食动物），直到顶位肉食动物。消费者也包括那些既吃植物也吃动物的杂食动物（omnivores），有些鱼类是杂食性的，它们吃水藻 水草，也吃水生无脊椎动物。有许多动物的食性是随着季节和年龄而变化的，麻雀在秋季和冬季以吃植物为主，但是到夏季的生殖季节就以吃昆虫为主，所有这些食性较杂的动物都是消费者。食碎屑者（detritivores）也应属于消费者，它们的特点是只吃死的动植物残体。消费者还应当包括寄生生物。寄生生物靠取食其他生物的组织 营养物和分泌物为生。主要指以其他生物为食的各种动物，包括植食动物 肉食动物 杂食动物和寄生动物等。
（四）分解者
分解者（decomposers）是异养生物，它们分解动植物的残体 粪便和各种复杂的有机化合物，吸收某些分解产物，最终能将有机物分解为简单的无机物，而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重新利用。分解者主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物和蚯蚓 白蚁 秃鹫等大型腐食性动物。
分解者在生态系统中的基本功能是把动植物死亡后的残体分解为比较简单的化合物，最终分解为最简单的无机物并把它们释放到环境中去，供生产者重新吸收和利用。由于分解过程对于物质循环和能量流动具有非常重要的意义，所以分解者在任何生态系统中都是不可缺少的组成成分。如果生态系统中没有分解者，动植物遗体和残遗有机物很快就会堆积起来，影响物质的再循环过程，生态系统中的各种营养物质很快就会发生短缺并导致整个生态系统的瓦解和崩溃。由于有机物质的分解过程是一个复杂的逐步降解的过程，因此除了细菌和真菌两类主要的分解者之外，其他大大小小以动植物残体和腐殖质为食的各种动物在物质分解的总过程中都在不同程度上发挥着作用，如专吃兽尸的兀鹫，食朽木 粪便和腐烂物质的甲虫 白蚁 皮蠹 粪金龟子 蚯蚓和软体动物等。有人则把这些动物称为大分解者，而把细菌和真菌称为小分解者。
生态系统中的非生物成分和生物成分是密切交织在一起 彼此相互作用的，土壤系统就是这种相互作用的一个很好实例。土壤的结构和化学性质决定着什么植物能够在它上面生长 什么动物能够在它里面居住。但是植物的根系对土壤也有很大的固定作用，并能大大减缓土壤的侵蚀过程。动植物的残体经过细菌 真菌和无脊椎动物的分解作用而变为土壤中的腐殖质，增加了土壤的肥沃性，反过来又为植物根系的发育提供了各种营养物质。缺乏植物保护的土壤（包括那些受到人类破坏的土壤）很快就会遭到侵蚀和淋溶，变为不毛之地。
物质循环知识点
主条目：生物地球化学循环
生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。这里的物质包括组成生物体的基础元素：碳、氮、硫、磷，以及以DDT为代表的，能长时间稳定存在的有毒物质；这里的生态系统也并非家门口的一个小水池，而是整个生物圈，其原因是气态循环和水体循环具有全球性，一个例子是2008年5月，科学家曾在南极企鹅的皮下脂肪内检测到了脂溶性的农药DDT，这些DDT就是通过全球性的生物地球化学循环，从遥远的文明社会进入企鹅体内的。
按循环途径分类
气体型循环（gaseous cycles）
元素以气态的形式在大气中循环即为气体型循环，又称“气态循环”，气态循环把大气和海洋紧密连接起来，具有全球性。（吴人坚141页）碳—氧循环和氮循环以气态循环为主。
水循环（water cycle）
水循环是指大自然的水通过蒸发，植物蒸腾，水汽输送，降水，地表径流，下渗，地下径流等环节，在水圈，大气圈，岩石圈，生物圈中进行连续运动的.过程。水循环是生态系统的重要过程，是所有物质进行循环的必要条件（吴人坚143）
沉积型循环（sedimentary cycles）
沉积型循环发生在岩石圈，元素以沉积物的形式通过岩石的风化作用和沉积物本身的分解作用转变成生态系统可用的物质，沉积循环是缓慢的、非全球性的、不显著的循环。沉积循环以硫、磷、碘为代表，还包括硅以及碱金属元素。（吴人坚141～142）
常见物质的循环
碳循环（carbon cycle）
碳元素是构成生命的基础，碳循环是生态系统中十分重要的循环，其循环主要是以二氧化碳的形式随大气环流在全球范围流动。碳—氧循环的主要流程为（可参见右图）：
①大气圈→生物群落
植物通过光合作用将大气中的二氧化碳同化为有机物
消费者通过食物链获得植物生产的含碳有机物
植物与动物在获得含碳有机物的同时，有一部分通过呼吸作用回到大气中。动植物的遗体和排泄物中含有大量的碳，这些产物是下一环节的重点。
②生物群落→岩石圈、大气圈
植物与动物的一部分遗体和排泄物被微生物分解成二氧化碳，回到大气
另一部分遗体和排泄物在长时间的地质演化中形成石油、煤等化石燃料
分解生成的二氧化碳回到大气中开始新的循环；化石燃料将长期深埋地下，进行下一环节。
③岩石圈→大气圈
一部分化石燃料被细菌（比如嗜甲烷菌）分解生成二氧化碳回到大气
另一部分化石燃料被人类开采利用，经过一系列转化，最终形成二氧化碳。
④大气与海洋的二氧化碳交换
大气中的二氧化碳会溶解在海水中形成碳酸氢根离子，这些离子经过生物作用将形成碳酸盐，碳酸盐也会分解形成二氧化碳。
整个碳循环过程二氧化碳的固定速度与生成速度保持平衡，大致相等，但随着现代工业的快速发展，人类大量开采化石燃料，极大地加快了二氧化碳的生成速度，打破了碳循环的速率平衡，导致大气中二氧化碳浓度迅速增长，这是引起温室效应的重要原因。
