Первинна продуктивність екологічної системи, співтовариства або будь-якої їх частини визначається як швидкість, з якою промениста енергія засвоюється організмами-продуцентами (головним чином зеленими рослинами) в процесі фотосинтезу і хемосинтезу, накопичуючись у формі органічних речовин.
У процесі виробництва органічної речовини слід виділити чотири послідовні рівня, або ступені.
1. Валова первинна продуктивність - це загальна швидкість фотосинтезу, включаючи ті органічні речовини, які за час вимірювань були витрачені на дихання ("валовий фотосинтез", "загальна асиміляція").
2. Чистий первинна продуктивність - швидкість накопичення органічної речовини в рослинних тканинах за вирахуванням того органічної речовини, що використовувалось при диханні рослин за досліджуваний період ("спостережуваний фотосинтез", "чиста асиміляція").
3. Чиста продуктивність спільноти - швидкість накопичення органічної речовини, не спожитого гетеротрофів (тобто чиста первинна продукція мінус споживання гетеротрофів) за обліковий період.
4. Вторинна продуктивність - швидкість накопичення енергії на рівнях консументів.
Високі швидкості продукування спостерігаються в природних і штучних екосистемах там, де фізичні фактори сприятливі, і особливо при вступі додаткової енергії ззовні, що зменшує власні витрати на підтримку життєдіяльності. Така додаткова енергія може надходити в різноманітній формі: у тропічному дощовому лісі - у формі роботи вітру та дощу, в естуарії - у формі енергії припливу, на оброблюють землю - у формі енергії викопного палива та роботи, що здійснюється людиною чи твариною. Оцінюючи продуктивність екосистеми, необхідно враховувати як витоку енергії, пов'язані зі збором урожаю, забрудненням середовища, несприятливими кліматичними умовами та іншими типами стресових впливів, що сприяють відведенню енергії від процесу продукції, так і надходження енергії, які збільшують продуктивність, компенсуючи втрати тепла при диханні (при "відкачуванні невпорядкованості") необхідні для підтримки біологічної структури.
Всякий джерело енергії, що зменшує витрати на самопідтримка екосистеми і збільшує ту частку енергії, яка може перейти в продукцію, називається допоміжним потоком енергії або енергетичної субсидією.