Ekologija je veja biologije, ki se osredotoča na preučevanje živih organizmov v naravnem okolju. Ekologi opazujejo, kako organizmi medsebojno delujejo z okoljem in drug z drugim, ter preučujejo zapletene in medsebojno povezane sisteme, ki vplivajo na življenje na Zemlji. Ekologija je včasih znana tudi kot biologija okolja, v tej veji znanosti pa obstajajo številne poddiscipline, ki se ukvarjajo s posebnimi zanimivimi temami, kot je odnos med človekom in naravnim okoljem.
Raziskovalci v ekologiji lahko preučujejo posameznike, populacije, skupnosti in ekosisteme. Na vsaki ravni se je treba naučiti več stvari. Naravno okolje je običajno med seboj močno povezano; Raziskovalci se lahko na primer osredotočijo na posamezno populacijo rastlin ali živali in najdejo veliko krme za študij, od tega, kako ta populacija oblikuje fizično okolje, do tega, kako drugi organizmi sodelujejo z njim. Populacije prežvekovalcev lahko na primer ustvarjajo poti in napajalne luknje, oblikujejo zemljo, lahko pa vplivajo tudi na rastlinske populacije tako, da pojedo nekatere rastlinske vrste, druge pustijo pri miru in izločajo semena, ki jih rastline lahko uporabijo za širjenje.
V 20. stoletju so se ekologi začeli še posebej zanimati za človekove dejavnosti, ki so škodljivo vplivale na okolje, saj so spoznali, da ima človek lahko izjemen in ne vedno ugoden vpliv na naravo. Na primer, odlaganje onesnaževal v reko lahko povzroči različne spremembe v naravi, tako kot tlakovanje mokrišč lahko odstrani habitat in povzroči stres za živali in rastline, ki so navajene tam živeti.
Ekologe pogosto zanima pogled na celotne ekosisteme in preučevanje vseh organizmov, ki živijo v njih in nanje vplivajo. Vsak ekosistem gosti edinstvene rastlinske in živalske vrste, ki so se prilagodile okolju in drug drugemu, s preučevanjem tega pa lahko znanstveniki dobijo informacije o zgodovini tega ekosistema in evolucijskih koreninah živali, ki tam živijo. Ekologijo je mogoče preučevati tudi v urbanih okoljih.
Študij ekologije ni omejen le na kopensko okolje; morska okolja, jezera in potoki so lahko tudi veliko hrane za razmišljanje in navdiha za študij. Zlasti morsko okolje ni dobro razumljeno, pri čemer raziskovalci nenehno ugotavljajo, da se je treba naučiti več o oceanu, bitjih, ki tam živijo, ter njegovi osnovni geografiji in geologiji. Na primer, stoletja so ljudje domnevali, da je dno oceana neaktivno in mračno, toda v 20. stoletju so raziskovalci odkrili območja biološke aktivnosti okoli hidrotermalnih odprtin z organizmi, ki so se prilagodili temnemu okolju z visokim pritiskom in nizkim kisikom. globoko morje.