У природних екосистемах постійні зміни стану популяцій організмів викликаються різними причинами (погодними умовами, сезонними коливаннями температури і т. Д.). Однак всі ці коливання більш-менш регулярні і не виходять за рамки стійкості екосистем - її розміру, видового складу, продуктивності, відповідних географічних і кліматичних умов місцевості. Такий стан екосистеми називається клімаксним. Будь-екосистемі, що функціонує в оптимальних умовах притаманне сталість найважливіших екологічних параметрів, зване гомеостазом. Воно характеризується стійкістю, динамічною рівновагою між народжуваністю і смертністю, споживанням і звільненням енергії і речовини.
Стійкість екосистеми тим більше, чим більше вона за розміром і чим багатше і різноманітніше її видовий і популяційний склад.
Прагнучи до підтримки гомеостазу, екосистеми здатні до змін, до розвитку, до переходу від більш простих до більш складних форм. Масштабні зміни географічної обстановки, ландшафту, під впливом природних катастроф, діяльності людини призводять до послідовних змін стану біогеоценозів місцевості. Послідовна зміна одного біогеоценозу іншим називається екологічної сукцесії.
Вплив сил, які змінюють якісні та кількісні характеристики кругообігу речовин і енергії, зазвичай піддає біоценоз змін або знищує його. На місці раніше функціонував біоценозу поступово виникає і розвивається нове співтовариство живих організмів.
Розглянемо розвиток подій у разі знищення (зникнення) вихідного біоценозу (пожежа, затоплення території, осушення). У цьому випадку на першому етапі виникає і функціонує найпростіший біогеоценоз, що включає обмежену кількість видів рослин і тварин. Поступово прості біогеоценози змінюються більш складними. Це відбувається тоді, коли накопичується достатня кількість доступних матеріальних та енергетичних ресурсів, які забезпечують виникнення нових екологічних ніш і триває до тих пір, поки не з'являється такий біогеоценоз, в якому біотичні і абіотичні відносини відповідають потребам спільноти живих організмів (климаксное стан). Такий біогеоценоз створюється шляхом природного відбору тих складових його природних систем, які в змозі максимізувати надходить енергію.
Закон максимізації енергії (сформульований Г. і Ю. Одум, доповнений М. Реймерсом): У конкуренції з іншими системами зберігається та, яка найбільш сприяє надходженню енергії та інформації і використовує максимально можливу їх величину найбільш ефективно.
Система створює накопичувачі високоякісної енергії, частина з якої використовує на забезпечення надходження нової енергії, забезпечує нормальний кругообіг речовин і створює механізм регулювання, підтримки стійкості системи, її здатності пристосовуватися до змін, налагоджує обмін з іншими системами. Це значно підвищує шанси на виживання.
Приклад екологічної сукцесії: