Пирамида чисел отражает число особей на каждом трофическом уровне экосистемы. Согласно правилу пирамиды чисел общее число особей, участвующих в пищевых цепях, с каждым звеном уменьшается. Это связано с тем, что хищники крупнее объектов своего питания и для поддержания жизни одного хищника нужно несколько жертв. Из этого правила есть исключения – те случаи, когда более мелкие хищники, например волки, живут за счёт групповой охоты на более крупных животных, например лосей.
Пирамида биомассы показывает количественные соотношения биомасс организмов каждого трофического уровня экосистем. Согласно правилу пирамиды биомассы суммарная масса растений оказывается больше, чем масса всех растительноядных животных, а масса тех, в свою очередь, превышает массу хищников. Если организмы не слишком сильно различаются по размеру, то, обозначив на трофических уровнях общую массу особей, можно получить типичную пирамиду.
Пирамида энергии отражает количество энергии, содержащейся в пище на каждом трофическом уровне. Из трёх типов экологических пирамид пирамида энергии даёт наиболее полное представление о функциональной организации экосистемы, так как число и биомасса организмов, которые слагают какой- либо уровень в тех или иных условиях, зависят не от количества фиксированной энергии, а от скорости прироста биомассы, т. е. от продукции экосистемы. В противоположность пирамидам чисел и биомассы, отражающим статику экосистемы (количество организмов в данный момент и их массу), пирамида энергии показывает динамику прохождения энергии через пищевую цепь. На форму этой пирамиды не влияют размеры и интенсивность метаболизма особей, и если учтены все источники энергии, пирамида будет иметь типичный вид. Согласно правилу пирамиды энергии, сформулированному в 1941 г. американским учёным Раймондом Линдеманом, с более низкого трофического уровня на более высокий переходит около 10 % потока энергии, а общее число самих уровней не может превышать шести.
Знание законов продуктивности экосистем, возможность количественного учета потока энергии имеют чрезвычайное практическое значение. Первичная продукция агроценозов и эксплуатации человеком природных сообществ – основной источник запасов пищи для человечества. Не менее важна и вторичная продукция, получаемая за счет сельскохозяйственных и промысловых животных, так как животные белки включают целый ряд незаменимых для людей аминокислот, которых нет в растительной пище. Точные расчеты потока энергии и масштабов продуктивности экосистем позволяют регулировать в них круговорот веществ таким образом, чтобы добиваться наибольшего выхода выгодной для человека продукции. Кроме того, необходимо хорошо представлять допустимые пределы изъятия растительной и животной биомассы из природных систем, чтобы не подорвать их продуктивность.