Ang ekolohiya ay isang sangay ng biyolohiya na sumusuri sa masalimuot na ugnayan sa pagitan ng mga buhay na organismo at kanilang pisikal na kapaligiran. Saklaw nito ang pag-aaral kung paano nakikipag-ugnayan ang mga organismo sa isa't isa, pati na rin sa mga abiotic na bahagi tulad ng hangin, tubig, at lupa.

Sinusuri ng ekolohiya ang buhay sa anim na antas ng organisasyon: indibidwal na organismo, populasyon, komunidad, ekosistema, biome, at biospera. Bawat antas ay nagbibigay ng iba't ibang pananaw sa mga ugnayan ng mga organismo at kanilang kapaligiran.

May tatlong pangunahing uri ng simbiosis: mutualismo, komensalismo, at parasitismo. Sa mutualismo, kapwa nakikinabang ang dalawang species; sa komensalismo, isang species ang nakikinabang habang ang isa ay hindi naaapektuhan; at sa parasitismo, isang species ang nakikinabang sa kapinsalaan ng isa pa.

Ang enerhiya ay dumadaloy mula sa mga pangunahing prodyuser patungo sa mga konsyumer at decomposer sa pamamagitan ng mga antas ng trofik. Humigit-kumulang 10% lamang ng enerhiya sa isang antas ang naipapasa sa susunod na antas, habang ang natitira ay nawawala bilang init dahil sa mga prosesong metabolic.

Ang mataas na biodiversity ay nagpapahiwatig ng isang malusog na ekosistema na kayang tiisin ang mga stress sa kapaligiran. Sinusuportahan ng biodiversity ang mga prosesong nagbibigay ng mga yaman tulad ng pagkain, malinis na tubig, at hangin, at nakakatulong sa resilience ng mga ekosistema.

Malaki ang naging epekto ng mga gawain ng tao sa mga ekosistema, kabilang ang pagkawasak ng tirahan dahil sa pagkalbo ng kagubatan at urbanisasyon, polusyon mula sa mga pollutant, pagbabago ng klima dahil sa greenhouse gases, labis na pagsasamantala sa mga yaman, at pagpapakilala ng mga invasive species.