Canlı ve cansız varlıkların birbirleri ve çevreleri ile olan etkileşimlerinin incelendiği ekoloji bir bilim dalıdır. Köken olarak Antik Yunanca οἶκος (ev) ve -λογία (bilim) kelimelerinden meydana gelmektedir. Yeryüzü birçok varlığa ev sahipliği yapmaktadır. Ekosistemlerde yer alan bu varlıklar sistemli ve karmaşık bir yapı oluşturmaktadır. Bu nedenle ekoloji bilimi birçok bilim dalı ile koordinasyon içerisinde araştırmalara konu olmaktadır.
Ekolojinin terim olarak ilk kullanımı Alman zoolog Ernst Haeckel tarafından gerçekleştirilmiştir. Kullanım amacı hayvanların canlı ve cansız varlıklar ile etkileşimlerini incelemektir. Aristoteles’in öğrencisi Theophrastus tarafından tanımlanan terimin temelleri hayvan ve bitki fizyologlarının çalışması sonucu modernize edilmiştir. Nüfus dinamiklerinin önem kazanması ise Thomas Malthus’un besin kaynakları ile nüfus artışının dengesiz bir dağılım gösterdiğine dikkatleri çekmesi ile gerçekleşmiştir.
Araştırmalar ve ekoloji ile ilgilenen ekolojist sayısında artış gözlendikçe konu derinden incelenmeye başlanmıştır. Karma ve türdeş toplulukların dinamiklerini araştırma konusu edinen ekolojistlerin haricinde enerji depolanması ve kullanımı ile ilgilenen ekolojistler de araştırmalarını sürdürmüşlerdir. 1920 yılında Alman ekolojist Thienemann besin enerjisinin üreticilerden tüketicilere doğru basamaklandığını ortaya koymuştur. 1927 yılında İngiliz hayvan ekolojisti Elton sayılar piramidi ve ekolojik niş kavramları ile besin enerjisi basamakları görüşlerini geliştirmiştir.
Radyoaktif izotopların kullanımı, mikro kalorimetre, uygulamalı matematik ve bilgisayar gibi teknolojilerin gelişimi ardından enerji akışı ve beslenme çevrimi ölçülmekte, izlenmekte ve sınıflandırılmaktadır. Sistem ekolojisi olarak adlandırılan bu durum ekosistemlerin işlev ve yapıları ile ilgilenmektedir.
Yeryüzünde ilk canlının yaşamaya başlaması ile var olan yaşam ortamları kimi zaman oldukça küçük bir alanı kimi zaman kıtaları kapsamaktadır. Birbirinden oldukça farklı görülen yaşam ortamları ekosistemlerdir. Belirli bir alanda, herbivor, karnivor ve omnivorlardan oluşan bileşenlerin yer aldığı, enerji akışı ve besin döngüsünün kendine özgü kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip olduğu ortamlardır. Ekosistemler canlı ve canlı olmayan faktörler ile kusursuz bir uyum sonucu oluşmaktadır. Herhangi bir denge bozulmasında sistem işlevselliğini yitirmektedir. Yaşamsal faaliyetlerini sürdüren organizmalar biyotik faktörler olarak adlandırılmakta ve besin zinciri piramidinde yer alan canlı faktörleri içermektedir. Yaşamsal faaliyetlerin gerçekleştiği çevre ise abiyotik faktörler adını almakta ve rüzgar, nem, ısı, ışık, hava, su vb. cansız faktörleri kapsamaktadır.
Ayrıca yeraltı kaynakları, madenler, göl, okyanus, toprak, atmosfer, iklim vb. ögeleri içeren cansız varlıklar olarak, bitkiler, mikroorganizmalar, hayvanlar ve insanlar canlı varlıklar olarak adlandırılmaktadır. Bu iki ögenin birbirleri ve karşılıklı etkileşimleri biyolojik, fiziksel ve kimyasal olmaktadır. Beslenme, fiziki mekan elde etme, oksijen temin edebilme vb. etkileşimler doğal şartlarda gerçekleştiğinde ekolojik bir dengeden söz edilmektedir. Bu özellik ekosistemin doğal sistematik bir mekanizma olmasından kaynaklanmaktadır. Her bir türün ekolojik bir nişe sahip olması denge halinin bir nedenidir. Günümüze değin denge halini koruyan ekosistem dışarıdan müdahalelere maruz kalması nedeniyle bozulmaya uğramaktadır.
Ekolojik denge zincirinde yer alan önemli bir halka olan insanoğlu, dengeyi bozacak nitelikte hareket etmektedir. Bilim ve teknolojide yaşanan gelişimler, endüstrilerde kullanılan fosil yakıtlar, doğal kaynakların tükenme sınırına gelmesi, hızla artan nüfus ve aşırı tüketim gibi ekosistemleri negatif etkilenmesine yol açan uygulamalar gerçekleştirmektedir. Yaşam alanını arttırmak için doğal bitki örtüsüne müdahale etmektedir. Artan tüketim ihtiyacını karşılamak için tükenebilir kaynakları kullanmakta ve yok olmalarına zemin hazırlamaktadır. Ayrıca üretim prosesinde ve takribinde birçok kimyasal maddeyi su ve toprağa deşarj etmekte veya atmosfere salınan zararlı gazlar ile havayı kirletmektedir.
Gerçekleştirilen bu durumlar sonucunda çevre kirliliği artmakta, yaşama koşulları ağırlaşmakta, canlı sağlığı negatif etkilenmektedir. Yaşanan bu durumun düzeltilmesi ekoloji bilimini ve önemini kavramaktan geçmektedir.