生命的维持除了需要能量以外，也还需要物质。能量和物质是作为有机物质一起流过生态系统的，二者不能分开，但是生态系统中的物质和能量不同，它们以或多或少循环的途径在系统中进行运动。就是说，在生态系统中，在进行能量流动的同时，生物维持生命所需要的元素，如碳、氧，氧、氮、磷等，也参加流动，不过流动的途径是循环的。在生态系统中，生物从环境获得营养物质，再被其它生物重复利用，最后又复归于环境，这就是生态系统中的物质循环。它和能量的单向流动是完全不同的，始终处于一种周而复始的循环之中。例如，绿色植物不断地从周围环境中吸取各种化学营养元素，将简单的无机分子转化成复杂的有机分子，用以建造自身。当草食动物采食绿色植物时，植物体内的营养物质就转入到草食动物体内。同样，当肉食动物捕食草食动物时，草食动物体内的营养物质又转入到肉食动物的体内。当植物，动物死亡以后，它们的残体和尸体又被微生物所分解，并将复杂的有机分子转化成简单的无机分子复归于环境，以供绿色植物再吸收，进行再循环。
生态农业系统中动、植物生长发育不可缺少的物质养分，是从土壤斗植物&p>
生态系统中物质流的计算分析是十分复杂的，为了描述某一元素的流动和循环有时需要建造十分复杂的数学模型。当然大多数情况下不是进行专门的研究，无须制做模型。通常的计算方法是采用投入产出法，这是因为生态农业系统内部结构的平衡主要包括两个方面，一是营养结构的平衡，二是网络结构的平衡。营养结构的平衡主要表现在营养元素输入输出的平衡，这是自然资源转化为农产品的前提。这种借助食物链的输入输出平衡是单向的，即输入（投入）的营养元素变成了农副产品，而售出系统之外（输出）。因此，要想获得更多的农畜产品，就必须输入更多的营养物质参与循环转化，并在特定的时间内，保持输入与输出在量上达到相对的动态平衡。
基于上述原理，生态农业系统中物质流的计算，一般都是以库为单元（植物库、动物库、士壤库）．分别对每一元素的输入输出进行计算，从而判定某一元素在某一库中是富集了还是短缺了，这样不仅可以考察系统的结构是否合理，功能是否高效，而且可以指导施肥，充分合理和用资源，因而具有重要的理论和实践意义。
