Ekologia on laaja ja monimutkainen kenttä, joka kattaa monia erilaisia tutkimustasoja yksittäisten organismien vuorovaikutuksista kokonaisten ekosysteemien dynamiikkaan. Se tutkii:
* Kuinka organismit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa: Tähän sisältyy esimerkiksi saalistaminen, kilpailu, keskinäisyys ja lois.
* Kuinka organismit ovat vuorovaikutuksessa fyysisen ympäristönsä kanssa: Tähän sisältyy tekijöitä, kuten lämpötila, valo, veden saatavuus ja ravintoaineet.
* organismien jakautuminen ja runsaus: Ekologit tutkivat, miksi lajeja löytyy tietyistä paikoista ja miksi niiden populaatiot vaihtelevat.
* Energian ja aineen virtaus ekosysteemien kautta: Tämä sisältää prosessit, kuten fotosynteesi, hengitys ja hajoaminen.
Ekologia on välttämätöntä luonnollisen maailman ymmärtämiseksi ja kiireellisten ympäristökysymysten, kuten ilmastomuutoksen, biologisen monimuotoisuuden menetyksen ja pilaantumisen käsittelemiseksi.