A cadeia alimentar ou trófica é uma sequência de seres vivos/populações que se alimentam uns dos outros. É a maneira de expressar as relações de alimentação entre os organismos de uma comunidade/ecossistema, iniciando-se nos produtores e passando para os consumidores (herbívoros, predadores) e decompositores, por esta ordem. Ao longo da cadeia alimentar há uma transferência de energia e de nutrientes, sempre no sentido dos produtores para os consumidores.
A transferência de nutrientes fecha-se com o retorno dos nutrientes aos produtores, possibilitado pelos decompositores que transformam a matéria orgânica dos cadáveres e excrementos em compostos mais simples, pelo que falamos de um ciclo de transferência de nutrientes.
A energia, por outro lado, é utilizada por todos os seres que se inserem na cadeia alimentar para sustentar as suas funções, diminuindo ao longo da cadeia alimentar (perde-se na forma de calor),não sendo reaproveitável. A Energia tem portanto um percurso acíclico. Esse processo é conhecido pelos ecologistas como fluxo de energia.
A posição que cada um ocupa na cadeia alimentar é um nível hierárquico que os classifica entre produtores (como as plantas), consumidores (como os animais) e decompositores (fungos e bactérias).
Porque frequentemente cada organismo se alimenta de mais de um tipo de animais ou plantas, as relações alimentares (também conhecidas por relações tróficas) tornam-se mais complexas, dando origem a redes ou teias alimentares, em que as diferentes cadeias alimentares se inter-relacionam.
Não é possível informar com precisão onde começa ou termina um ciclo da cadeia alimentar, de modo geral podemos dizer que são encontrados no meio terrestre, em meio a suspensão vegetativa (nas florestas) e o no meio aquático.