物種-面積關系或物種-面積曲線描述了棲息地或部分棲息地的面積與該區域內發現的物種數量之間的關系。 更大的區域往往包含更多的物種，根據經驗，相對數量似乎遵循系統的數學關系。 物種-面積關系通常是針對單一類型的生物構建的，例如特定地點內的所有維管植物或特定營養級的所有物種。 如果僅僅因為龐大的數據要求，它很少（如果有的話）為所有類型的生物構建。 它與物種發現曲線相關但不完全相同。

生態學家提出了一系列決定物種-面積關系的斜率和高度的因素。 這些因素包括移民和滅絕之間的相對平衡、小區域與大區域干擾的速度和幅度、捕食者-獵物動態，以及由于擴散限制或棲息地異質性導致的同一物種個體的聚集。 物種-面積關系被認為遵循熱力學第二定律。 與這些機械解釋相反，其他人斷言需要測試模式是否只是隨機抽樣過程的結果。 物種-區域關系通常在保護科學中進行評估，以預測棲息地喪失和棲息地破碎化情況下的滅絕率。

作者根據采樣的棲息地類型和使用的普查設計對物種-面積關系進行了分類。 物種-區域關系理論的早期研究者 Frank W. Preston 將其分為兩種類型：樣本（對生長在普查區的連續棲息地的普查，也稱為大陸物種-區域關系）和隔離物 （不連續棲息地的普查，例如島嶼，也稱為島嶼物種-區域關系）。 Michael Rosenzweig 還指出，非常大的區域（包括不同的生物地理省份或大陸）的物種-區域關系與島嶼或較小的毗連區域的物種-區域關系表現不同。 據推測，島嶼類物種-區域關系的斜率（在對數-對數空間中）比大陸關系更陡，但 2006 年對近 700 個物種-區域關系的薈萃分析發現前者的斜率低于后者。

無論普查設計和棲息地類型如何，物種-面積關系通常都配備一個簡單的函數。 弗蘭克·普雷斯頓 (Frank Preston) 提倡冪函數是基于他對對數正態物種豐度分布的研究。 若S {\displaystyle S}為物種數，A {\displaystyle A}為棲息地面積，z {\displaystyle z}為對數-對數空間中物種面積關系的斜率，則 冪函數物種面積關系如下：

S = c A z {\displaystyle S=cA{z}}

這里的 c {\displaystyle c} 是一個常數，它取決于面積測量所用的單位，并且等于如果棲息地面積被限制在一個平方單位內將會存在的物種數量。

它看起來像半對數軸上的一條直線，其中記錄了面積并且物種數量是算術數。 在任何一種情況下，當用算術圖繪制時，物種-面積關系幾乎總是在減速（具有負二階導數）。

物種-面積關系通常針對不同大小的島嶼（或彼此隔離的棲息地，例如農業景觀中的林地）繪制。 雖然較大的島嶼往往擁有更多的物種，但較小的島嶼可能比較大的島嶼擁有更多的物種。 相比之下，相鄰棲息地的物種-面積關系將始終隨著面積的增加而上升，前提是樣本地塊相互嵌套。

大陸地區（相鄰棲息地）的物種-面積關系將根據用于構建它的普查設計而有所不同。 一種常用的方法是使用大小依次變大的樣方，這樣每個樣方所包圍的面積就包括較小樣方所包圍的面積（即嵌套區域）。

在 20 世紀上半葉，植物生態學家經常使用物種面積曲線來估計充分描述群落所需的樣方的最小大小。 這是通過繪制曲線（通常在算術軸上，而不是對數-對數或半對數軸）并估計使用更大的樣方后僅增加幾個物種的面積來完成的。 這稱為最小面積。