Aby mohla ekonomická soustava fungovat a poskytovat služby a statky k uspokojování lidských potřeb, chová se obdobně jako živý organismus. To znamená, že přijímá z okolního životního prostředí materiály a energii, které částečně využije, ovšem nakonec je všechny přemění na odpadní látky, které putují nazpátek do životního prostředí. Na straně vstupů se jedná zejména o vytěžené suroviny, vyprodukovanou biomasu a vodu, na straně výstupů o emise do ovzduší, emise do vody a skládkované odpady. V této souvislosti bývají často zmiňovány teorie o industriálním metabolismu (industrial metabolism) nebo metabolismu společnosti (societal metabolism).
Průtok materiálů a energie ze životního prostředí socio-ekonomickým systémem je označován za primární příčinu environmentálních problémů. Protože každý materiálový tok indikuje velikost tlaku na životní prostředí, je možné předpokládat, že zvyšující se objem jakéhokoli toku způsobí nárůst tlaku na životní prostředí. Soustředíme-li tedy pozornost na vstupy a výstupy plynoucí do a z ekonomického systému a na zvyšování produktivity zdrojů, můžeme dosáhnout snížení zátěže životního prostředí působených lidskou společností (socio-ekonomickou sférou).
Všechny přístupy hodnocení materiálových (stejně jako energetických) toků vychází z jednotné filozofie: na základě vstup-výstup analýzy zmapovat toky látek a energie na úrovni podniku, regionu či státu. Na jednotlivých úrovních však tento základní přístup vykazuje jisté modifikace. Analýzy materiálových a energetických toků se tak mohou poněkud lišit jak z hlediska koncepčního, tak hlediska rozsahu zkoumaného systému.
Nejvýznamnější rozdíl spočívá ve skutečnosti, je-li daná socioekonomická jednotka považovaná za tzv. black box. To znamená, že nejsou brány v potaz děje probíhající uvnitř jednotky. Tak je tomu ve většině případů při hodnocení materiálových toků na makro úrovni, zatímco na podnikové a regionální úrovni jsou posuzovány i tzv. recyklační toky uvnitř podniku/regionu.
Přístupy analýzy materiálových toků (material flow analysis - MFA) je dále možné rozdělit do dvou základních skupin: na analýzy zaměřující se na "dematerializaci" hospodářského systému a analýzy zacílené na jeho "detoxikaci".
V rámci dematerializace je vyhodnocována kapacitu a „metabolickou výkonnost“ firem, sektorů nebo regionů. Cílem je zvýšení poměru ekonomických přínosů dosažených z materiálového průtoku. Dematerializace vede ke snižování využívání zdrojů, čímž se redukují jejich negativní dopady na životní prostředí. Na mezinárodní úrovni se objevila celá řada návrhů a doporučení jak a zejména o kolik snížit materiálové toky, a tím průtok materiálů v určité ekonomice nebo ve světě. Návrhy jsou ve většině případů formulovány jako Faktor X (například Faktor 4, Faktor 10 nebo dokonce 100), což znamená požadavek na snížení užití materiálů a energie 4, 10 resp. 100krát.
Objektem analýzy toxicity jsou specifické environmentální problémy analyzované v rámci podniku, odvětví nebo regionu. Tyto analýzy je možné rozdělit podle charakteru materiálového toku na analýzy toků chemických prvků a sloučenin, např. Cd, Cl, Pb, CO2, CFC – tzv. analýza toku látek (substance flow analysis - SFA), analýzu toků materiálů, např. biomasa, plasty, štěrk, dřevo – tzv. analýza toků materiálů (bulk material flow analysis - bMFA) nebo analýzu toků produktů, např. baterie, auta, tzv. analýza životního cyklu (life cycle analysis - LCA). Výsledky analýzy jsou často využívány jako vstupy pro kvantitativní vyhodnocování rizik.
Centrum UK pro otázky životního prostředí se zabývalo a zabývá těmito projekty souvisejícími s problematikou analýzy materiálových toků:
Běžící projekty:
Ukončené projekty:
Dlouhodobá transformace vztahů mezi společností a přírodním prostředím (2003-5)
Materiálové toky a udržitelné využití zdrojů (VaV MŽP, 2004–5)
Metody hodnocení environmentálních dat, informací a indikátorů (VaV MŽP, 2004-2006)
Metodologie hodnocení stavu a predikce životního prostředí formou bilančního hodnocení materiálových (i energetických) toků (zjevných i skrytých) (VaV MŽP, 2000-2001)
Material flow analysis for sustainable resource management - MFAStorM
