โซ่อาหาร (อังกฤษ: food chain) เป็นลำดับเชื่อมโยงเส้นตรงและกลมในสายใยอาหารโดยเริ่มจากพืชและต่อด้วยสัตว์กินพืชจากนั้นจะเกิดการกินเป็นทอดๆ โซ่อาหารแตกต่างจากสายใยอาหาร เพราะสายใยมีเครือข่ายความสัมพันธ์การกินที่ซับซ้อน แต่โซ่อาหารมีเส้นทางการกินเป็นเส้นตรงและรูปทรงวงกลมเท่านั้น ตัววัดทั่วไปที่ใช้บอกจำนวนโครงสร้างเชิงอาหารของสายใยอาหารคือ ความยาวโซ่อาหาร ในรูปแบบง่ายที่สุด ความยาวของโซ่อาหาร คือ จำนวนเชื่อมโยงระหว่างผู้บริโภคกับฐานของสายใย และความยาวโซ่เฉลี่ยของสายใยทั้งหมด คือ ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของความยาวโซ่ทั้งหมดในสายใยอาหาร
โซ่อาหารปรากฏครั้งแรกในหนังสือตีพิมพ์เมื่อ ค.ศ. 1927 โดย ชาร์ลส์ เอลตัน ผู้เดียวกับที่นำเสนอแนวคิดห่วงโซ่อาหารและสายใยอาหาร
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน ของทุกระบบนิเวศบนโลก พลังงานแสงจะมีการเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานศักย์ ทำให้พืชเกิดกระบวนการสังเคราะห์แสงและมีการสะสมสารอาหารไว้ เพื่อถ่ายทอดไปยังผู้บริโภคลำดับต่อไป การถ่ายทอดพลังงานเป็นลำดับแบบเส้นตรงหรือวงกลมจะเรียกว่า โซ่อาหาร (Food chain) จะมีความสัมพันธ์กันแบบไม่ซับซ้อน เป็นเส้นตรงส่วนหนึ่งในสายใยอาหาร การที่พลังงานถูกถ่ายทอดจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปสู้อีกชีวิตหนึ่ง โดยเริ่มจากพืชได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ทำให้เกิดกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและสะสมสารอาหารพืชถือเป็นผู้ผลิต (Producers) ในลำดับโซ่อาหาร หลังจากนั้นจะมีผู้บริโภคปฐมภูมิหรืออันดับแรก (Primary consumers) กินพืชเป็นอาหารโดยตรง ดังนั้นจะเรียกสัตว์พวกนี้ว่าสัตว์กินพืช (Herbivores) เช่น กวาง ม้า วัว และยีราฟ และต่อมาก็จะมีผู้บริโภคทุติยภูมิหรือสัตว์ที่กินผู้บริโภคอันดับแรกเป็นอาหาร (Secondary consumer) จะมีได้ทั้งสัตว์ที่กินเนื้ออย่างเดียว(Carnivores) และสัตว์ที่กินทั้งเนื้อและพืช (Omnivores) จะได้รับการถ่ายทอดพลังงานเป็นทอดๆอย่างนี้ไปเรื่อยๆ เกิดเป็นโซ่อาหารในระบบนิเวศและการถ่ายทอดพลังงานในรูปของสารอาหารตามขั้นของผู้บริโภค [ต้องการอ้างอิงเต็ม]
หมายถึง โซ่อาหารชนิดที่มีการกินอาหารโดยตรง เป็นโซ่อาหารที่เริ่มต้นมาจากพืชเล็กๆ ที่ยังมีชีวิต โดยที่จะมีสัตว์ทั้งขนาดเล็กและใหญ่มากินพืชนั้น และมีสัตว์กินเนื้อมากินสัตว์นั้นต่อไปตามลำดับ จะเป็นผู้บริโภคที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งเป็นโซ่อาหารที่มีการกินอาหารโดยตรง เช่น หญ้าเป็นผู้ผลิต แกะมากินหญ้า และเสือมากินแกะต่ออีกครั้งหนึ่ง
หมายถึง โซ่อาหารแบบเศษอินทรีย์ หรือการสลายอินทรียวัตถุ โดยเริ่มต้นมาจากซากอินทรีย์ถูกจุลินทรีย์ย่อยแล้วจึงถูกสัตว์อื่นกิน และสัตว์นี้ก็จะเป็นอาหารของสัตว์อื่นต่อไป ส่วนมากโซ่อาหารชนิดนี้จะเกิดขึ้นในแหล่งน้ำ