生態學（來自古希臘語 ο?κο? (o?kos) \'house\', and -λογ?α (-logía) \'study of\'）[A] 是對生物體（包括人類）與其物理環境之間關系的研究 . 生態學在個體、種群、群落、生態系統和生物圈層面考慮生物體。 生態學與生物地理學、進化生物學、遺傳學、動物行為學和自然歷史等密切相關的科學重疊。 生態學是生物學的一個分支，并不是環保主義的代名詞。

除其他外，生態學是研究：

• 環境背景下生物的豐度、生物量和分布
• 生命過程、反脆弱性、相互作用和適應
• 物質和能量在生活社區中的流動
• 生態系統的連續發展
• 物種內部和物種之間的合作、競爭和捕食
• 生物多樣性的模式及其對生態系統過程的影響

生態學在保護生物學、濕地管理、自然資源管理（農業生態學、農業、林業、農林業、漁業、礦業、旅游）、城市規劃（城市生態學）、社區衛生、經濟學、基礎科學和應用科學以及人類學方面有實際應用 社會互動（人類生態學）。

生態學（德語：?kologie）一詞由德國科學家恩斯特·海克爾于 1866 年創造。 我們今天所知的生態學始于 1890 年代的一群美國植物學家。 與適應和自然選擇相關的進化概念是現代生態理論的基石。

生態系統是生物體、它們組成的群落以及它們環境的非生命（非生物）成分的動態相互作用系統。 初級生產、養分循環和生態位建設等生態系統過程調節環境中能量和物質的流動。 生態系統具有生物物理反饋機制，可以調節作用于地球上生物（生物）和非生物成分的過程。 生態系統維持生命支持功能并提供生態系統服務，如生物質生產（食物、燃料、纖維和藥物）、氣候調節、全球生物地球化學循環、水過濾、土壤形成、侵蝕控制、防洪和許多其他自然特征 的科學、歷史、經濟或內在價值。

生態學的范圍包含一系列相互作用的組織層次，從微觀層次（例如細胞）到行星尺度（例如生物圈）現象。 例如，生態系統包含非生物資源和相互作用的生命形式（即聚集成種群的個體生物體，再聚集成不同的生態群落）。 生態系統是動態的，它們并不總是遵循線性演替路徑，但它們總是在變化，有時變化很快，有時變化非常緩慢，以至于生態過程可能需要數千年才能實現森林的某些演替階段。 一個生態系統的面積可以有很大的不同，從很小到很大。 一棵樹對森林生態系統的分類影響不大，但與生活在其中和上面的生物體至關重要。 在一片葉子的生命周期中，蚜蟲種群可以存在幾代。 反過來，每一種蚜蟲都支持不同的細菌群落。 生態群落中聯系的性質不能通過孤立地了解每個物種的細節來解釋，因為在將生態系統作為一個整體進行研究之前，既不會揭示也不會預測出現的模式。 然而，一些生態原則確實展示了集體屬性，其中各組成部分的總和解釋了整體的屬性，例如人口的出生率等于指定時間范圍內個人出生率的總和。

生態學的主要分支學科，種群（或社區）生態學和生態系統生態學，不僅在規模上而且在該領域的兩個對比范式中都表現出差異。 前者側重于生物體的分布和豐度，而后者側重于物質和能量通量。

系統行為必須首先排列到組織的不同級別。 對應于更高級別的行為發生的速度較慢。 相反，較低的組織級別表現出快速的速度。 例如，單個樹葉對光照強度、二氧化碳濃度等的瞬時變化反應迅速。 樹的生長反應更慢，并整合這些短期變化。

奧尼爾等人。 (1986)

生態動力學的規模可以像一個封閉系統一樣運作，例如在一棵樹上遷徙的蚜蟲，同時在更廣泛的規模影響方面保持開放，例如大氣或氣候。