Nếu một viên đá chủ chốt bị rơi ra khỏi vòm cung, toàn bộ cấu trúc sẽ sụp đổ. Logic tương tự cũng áp dụng trong sinh thái học. Một loài chủ chốt có tác động lớn đến hệ sinh thái so với số lượng của nó. Robert Paine đã đặt ra thuật ngữ này vào năm 1969 sau khi nghiên cứu sao biển ở bờ biển Thái Bình Dương. Khi ông loại bỏ loài sao biển ăn thịt Pisaster khỏi các khu vực thí nghiệm, trai đã chiếm lĩnh đá, lấn át hà, tảo và các loài khác. Sao biển không phải là sinh vật có số lượng nhiều nhất. Nó là sinh vật giữ cho hệ sinh thái ổn định.

Các loài chủ chốt có nhiều hình thức khác nhau. Động vật ăn thịt điều chỉnh quần thể động vật ăn cỏ, từ đó bảo vệ thảm thực vật. Sói ở Yellowstone đã thay đổi hành vi của nai sừng tấm và cho phép cây liễu và cây dương phục hồi. Các loài kiến ​​tạo hệ sinh thái, như hải ly và chó thảo nguyên, thay đổi cảnh quan vật lý và tạo ra môi trường sống cho các loài khác. Các loài cộng sinh, như cây sung cung cấp thức ăn cho hàng chục loài động vật, đóng một vai trò chủ chốt khác. Loại bỏ chúng và hậu quả sẽ lan rộng khắp chuỗi thức ăn.

Ví dụ

• Rái cá biển: kiểm soát nhím biển, bảo vệ rừng tảo bẹ.
• Sói: điều chỉnh số lượng nai sừng tấm và hươu.
• Hải ly: tạo ra các vùng đất ngập nước hỗ trợ sự sống của nhiều loài.
• Cây sung: cung cấp trái cây cho động vật quanh năm.

Các loài chủ chốt không phải lúc nào cũng là những loài thu hút nhất hoặc phong phú nhất. Đôi khi, sinh vật ít được biết đến nhất lại là sinh vật mà mọi thứ khác phụ thuộc vào.