Se refiere al intercambio de materiales químicos entre los seres vivos y entre éstos y su entorno físico. No se puede entender el flujo de materia independientemente del flujo energético , ya que la energía es necesaria para impulsar los materiales, sólo se puede aislarlos y separarlos para simplificar su estudio.
El componente fundamental de la materia que fluye desde y entre los seres vivos y su medio son los nutrientes. Estos pueden ser englobados en dos grupos :
- Los macronutrientes son los elementos y compuestos clave para la vida de los organismos y que se necesitan en proporciones relativamente grandes como el carbono, el hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, fósforo y azufre.
- Los micronutrientes son también compuestos y elementos esenciales pero necesarios en cantidades mucho más pequeñas como el hierro, el manganeso, sodio, cobre etc.
Existen otros elementos no esenciales que circulan también en el flujo de materia del ecosistema, que pueden tener una importancia decisiva desde el punto de vista ecológico si alcanzan concentraciones que resulten tóxicas para los organismos (por ejemplo, el plomo).
Evidentemente, una de las vías principales por las que discurre el flujo de materiales entre los seres vivos es la cadena trófica .
Se denomina pool biogeoquímico a la cantidad de una sustancia química concreta localizada en algún componente, biótico o abiótico, del ecosistema. Por ejemplo, la cantidad de fósforo del fitoplancton, la cantidad de nitrógeno de la atmósfera, etc.
Las transferencias o cantidad de flujo son las cantidades de material que pasan de un pool a otro por unidad de tiempo y de volumen.
Algunas veces un elemento se estanca en un compartimiento y se acumula sin poder ser transferidos.