外部との物質交換を最小限に抑え、酸素、水、栄養素などの生命維持物質を内部で循環・再生する自己完結型の生態系である。熱力学の第二法則に従い、閉鎖系ではエントロピーの増大が不可避であるが、外部からのエネルギー入力（太陽光や核融合炉）によって系のエントロピーを排出し、定常状態を維持する。酸素循環は光合成微生物と藻類の培養槽が担当し、二酸化炭素の吸収と酸素の生成を同時に行う。水循環は蒸留と膜分離技術を組み合わせた高度な浄水システムによって維持され、栄養循環は廃棄物の生物学的分解と再利用によって実現される。E16文明圏では軌道ハビタットや長期間の宇宙航行において不可欠な基盤技術であり、生態系の安定性を維持するための冗長性と多様性の設計が重要な課題となっている。