生態學依個概念最早喺1869年由德國生物學家恩斯特·海克爾定義：『生態學係研究生物有機體與其周圍環境（包括非生物環境同生物環境）相互關係嘅科學』。英語 ecology 係由希臘語詞滙 Οικοθ（一屋人）同 Λογοθ（研究）組成的，意思係「研究生活響同一自然環境中嘅動物嘅學科」。 至今渠已經發展為「研究生物與其環境之間的相互關係的科學」; 其中「環境」包括生物環境和非生物環境：生物環境指物種之間或物種内部各個體之間嘅關係，非生物環境包括自然環境：土壤、岩石、水、空氣、溫度、濕度等。
英國人 Tansley 首先響 1935 年提出生態系統概念。美國年輕學者 Lindeman 詳細考察 Mondota 湖生態系統之後提出生態金字塔能量轉換既「十分之一定律」。由此，生態學成為一門有自己的研究對象、任務同方法的比較完整同獨立的學科。近年嚟，生態學已經創立咗自己獨立研究嘅理論主體，即喺生物個體同環境直接影響嘅小環境到生態系統唔同層級嘅有機體同環境關係嘅理論。佢哋嘅研究方法勁過描述——實驗——物質定量三個過程。系統論、控制論、信息論嘅概念同方法嘅引入，促進咗生態學理論嘅發展。如今，由於同人類生存同發展嘅緊密相關而產生咗多個生態學的研究熱點，如生物多樣性嘅研究、全球氣候變化嘅研究、受損生態系統嘅恢復同重建研究、可持續發展研究等。
生態學係生物學一支。生物學有微觀（分子生物學方向）同埋宏觀兩方面；生態學就係向宏觀方向發展嘅一支，研究生物個體、種群、群落、生態系統直到整個生物圈。生態學亦係一門綜合學科。需要利用地質學、地理學、氣象學、土壤學、化學、物理學等各方面的研究方法同埋知識，並且當啲生物群落同埋其生活環境同做一個整體——其中物質同能量唔停循環流動——來研究。

生物圈
自然界一定範圍或者區域内，生活的一群互相依存的生物，包括動物、植物、微生物等，同當地嘅自然環境一起組成一個生態系統。一個生態系統內，物質同能量嘅流動達到一個動態平衡。生態系統大小不一，多種多樣，小到一滴湖水、一個獨立嘅小水塘、熱帶雨林中一棵大樹；大到一片森林、一座山脈、一片沙漠都可以是一個生態系統。
一個生態系統具有自己嘅結構，可以維持能量流動同物質循環，地球上無數個生態系統嘅能量流動同物質循環，滙合成整個生態圈的總能量流動同物質循環，一個生態系統內各個物種的數量比例、能量同物質的輸入與输出，都處於相對穩定的狀態，如果環境因素有變化，生態系統有自我調節恢復穩定狀態的功能，如果環境因素緩慢的變化，原有的生物種類會逐漸讓位畀新生的，更適應新的環境條件的物種，依個叫做生態演替。但如果環境變化得太快，生物嚟唔切演化以適應新的環境，則造成生態平衡的破壞。
生態系統之間唔會完全隔絕. 有啲物種會來回幾個系統; 每個生態系統亦同外界交換少少物質能量。人類會創造人工生態系統，如農田的單一物種，城市的生態系統，都係人工創造的；人一停手，渠就會敗壞，恢復自然狀態。

生態系統
一切生物都要由外界攞能量同物質嚟生存. 生態系統中的能量和物質流動正係通過各種生物攝取事物的方式形成的，而依種將各種生物聯繫到一起的能量和物質流動的鏈就叫做食物鏈。食物鏈依個名詞係由一位英國動物學家埃爾頓（C.S.Eiton）喺1927年首次提出的，據佢自己講係受到中國既一句俗語：「大魚食小魚，小魚食蝦米」的啟發。食物鏈包括幾種類型：捕食性、寄生性、腐生性、碎食性等，如果一種有毒物質被食物鏈的低級部分吸收，例如被草吸收，雖然濃度好低，但唔影響草的生長，但兔仔吃草後有毒物質就好難排泄出嚟，當佢經常食草，有毒物質會逐漸喺佢體內積聚，鷹又食大量的兔仔，有毒物質會響鷹既身體內進一步累積。因此食物鏈有累積同放大的效應。美國國鳥白頭海鵰之所以面臨滅絕既危險，並唔係被人捕殺，而係因為DDT逐步咁響佢身體內累積，導致生出嚟的蛋係軟殼，無辦法孵化。一個物種滅絕，就會破壞生態系統的平衡，導致其物種數量的變化，因此食物鏈對環境有非常重要的影響。
自然界中，每種動物唔剩只食一種嘢，當食物鏈串埋一組就會形成一個更複雜嘅食物網。

生物多樣性
生態系統中包括有唔同的營養級生產者，主要有：
從陽光的能量中轉換多少生物量為系統的生產量，主要指第一性生產者的有機物總量，唔同自然條件的生產量唔同，沙漠同海洋生態系統的生產量最低，每畫夜只有不到0.1-0.3克/平方米，熱帶雨林則可以達到每畫夜10-20克/平方米。生產量大的生態系統則可以維持更多的生物存在，起自我調節能力也更強；生產量少的生態系統自我調節能力極低，生態系統則非常脆弱，經唔起條件的變化同外界的破壞。

生產者 - 從陽光中攝取能量的綠色植物，係初級生產者；
消費者 - 取食植物和其他動物的生物；
分解者 - 分解動植物屍體的微生物，還原為礦物質同水，和消費者一同算做第二性生產者。