自然环境中的能量形式有很多种，如光能、水能、风能、热能、化学能-包括无机化学能和有机化学能、潮汐能、放射能、机械能等等，能量密度有大有小，所谓大，就是单位体积、单位面积或单位时间内能达到的量的大小，当然比较大的对生物有利，生物能在一定有限的时间内获得够其维持生存所需的量。但也非越大越好，太大了有可能生物接不住，或许放射能就是如此，当然小了也不行，或者也许是生物找不到可以利用的方法，比如热能可能就是这样，其他如风能、水能、潮汐（波）能等也是如此。大概光能和化学能对生物来说可能最为有效的能量利用形式，生物对光能获取、转化方式不止一种，从最为有效的两种方式，光系统一和光系统二，到其他光能采收方式，种类不是3-5种就概括完的，都是在某种情况下最为有利的利用形式，有机化能和无机化能也是生物比较占优势的能量利用形式，特别是无机化能，种类有近十种左右。能量形式和密度限制了生物向其他能量利用形式的呈现。这也是地球环境所客观决定的。