单元顶级论在19世纪末、20世纪初就已经基本形成。这个学说的创首人是H.C.Cowle和F.E.Clements（1961）。F.E.Clements指出，演替就是在地表上同一地段顺序出现各种不同生物群落的时间过程。任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定六个阶段。达到稳定阶段的群落，就是和当地气候条件保持协调和平衡的群落，这是演替的终点，这个终点就称为顶级演替（climax）。

在某一地段上从先锋群落到顶级群落按顺序发育着的那些群落，都可以称作演替系列群落（sere）。F.E.Clements认为可在统一气候区内，不管演替初期的条件多么不同，植被总是倾向于减轻极端情况而向着顶级方向发展。从而使得生境适合更多的生物生长。于是，旱生的生境逐渐变得中生一些，而水生的酷野逐渐变得干燥一些。演替可以从千差万别的地境上开始，先锋群落可能极不相同，但在演替过程中群落间的差距会不断缩小。逐渐倾向一致。不管水生还是旱生的生境，最终都趋向于中生的生境，并均会发育成一个相对稳定的气候顶级（climatic climax）。

1、亚顶级

亚顶级（subclimax）是达气候顶级以前的一个相当稳定的演替阶段。例如，内蒙古高原典型草原气候顶级是大针茅草原之前出现的一个比较稳定的阶段，为亚顶级。

2、偏途顶级

偏途顶级（disturbance climax或disclimax）也称为分顶级或干扰顶级。是一种强烈而频繁的干扰因素所引起的相对稳定的群落，例如，在美国东部的气候顶级是夏绿阔叶林，但因常常受到火烧而长期保留在松林阶段。再如，内蒙古高原的典型草原，由于过牧的结果，使其长期停留在冷蒿阶段。

3、前顶级

前顶级（preclimax）也称为先锋顶级，在一个特定的气候区域内，由于局部气候比较适宜而产生的较优越的顶级。例如，草原气候区域内，在较湿润的地方，出现森林群落就是一个预顶级。

4、超顶级

超顶级（postclimax）也称后顶级。在一个特定的气候区域内，由于局部气候条件较差（热、干燥）而产生的稳定群落。例如，草原区内出现的荒漠植被片段。

无论是哪种形式的前顶级，按照F.E.Clements的观点，如果给予时间的话，都可能发展为气候顶级。

关于演替的方向，F.E.Clements认为，在自然状态下，演替总是向前发展的，即进展演替，而不可能是向后的逆行演替l单元顶级论提出来以来，在世界等国特别是英美等国引起的强烈的反响，得到了不少学者的支持，但也有人提出了批评意见甚至是否定的态度。他们认为，只有排水良好、地形平缓、人为影响较小的地带性生境上才能出现气候顶级，另外，从地质年代来看，气候并非是永远不变的，又是极端气候的影响很大（例如，1930年美国大平原大旱，引起群落的变更，直到现在还没有完全恢复原来真正草原植被的面目）。此外，植物群落的变化往往落后于气候的变化，残留群落的存在即可说明这一事实。例如，买那个毛乌素沙区的黑格兰（Rhamnus erythroxylon）灌丛就是由晚更新世早期的森林植被残留下来的。