生態学は、生物とその物理的環境との複雑な関係を探る生物学の一分野です。生物同士の相互作用だけでなく、空気、水、土壌などの非生物的要素との関係も含まれます。

生態学的組織のレベルは、個体から全生物圏まで6段階あります。分别是個体、個体群、群集、生態系、バイオーム、そして生物圏です。各レベルが異なる視点から生物と環境の相互作用を調べます。

生物間の相互作用には、競争、捕食、共生、草食、促進の5つの主な種類があります。共生にはさらに相利共生、片利共生、寄生の3タイプがあり、それぞれ関与する種への影響が異なります。

エネルギーの流れは栄養段階を通じて行われ、一次生産者から一次消費者、二次消費者へと伝わります。各段階で約10%のエネルギーが次の段階に伝達され、残りは代謝過程で熱として失われます。この構造はエネルギーピラミッドで視覚的に表現されます。

生物多様性は遗传的多様性、種多様性、生態系多様性の3つのレベルで構成されます。遗传的多様性は種の遺伝子構成における特徴を指し、種多様性は特定地域にいる異なる種の数と丰富さを、生態系多様性はそこに存在する生態系の種類の多様性を意味します。