Populacijska ekologija, prvotno imenovana avtekologija, je študija o interakciji populacij in spremembah v določenem okolju. Z uporabo te znanosti lahko strokovnjaki ponudijo napredne teorije o stopnji rasti ali umrljivosti različnih vrst. Znanje, pridobljeno s populacijsko ekologijo, je izjemno koristno za prizadevanja za ohranjanje narave, saj lahko daje splošno sliko o sposobnosti preživetja populacij.
Eden od očetov sodobne enakosti prebivalstva je Charles Darwin, slavni britanski znanstvenik. Ob razširitvi prejšnjega dela Thomasa Malthusa je Darwin teoretiziral veliko tega, kar je znano o evoluciji vrst za preživetje. V svojih študijah živalskih populacij, kot so ščinkavci, je Darwin lahko razumel, kako so se živali prilagodile za preživetje v svojem specifičnem okolju. Interakcija prebivalstva in okolja predstavlja hrbtenico za večino dela, opravljenega v populacijski ekologiji.
Algoritmi in vzorci vedenja prebivalstva so v 20. stoletju povzročili številne razprave med strokovnjaki. Čeprav se je večina strinjala, da bi morale obstajati osnovne formule za določanje verjetne stopnje preživetja prebivalstva, ni bilo velikega soglasja o tem, kaj so te formule. Danes populacijska ekologija predstavlja množico grafov in tabel, ki določajo načela, kako se bo populacija obnašala. Čeprav se nobena metoda ni izkazala za popolnoma popolno, se zdi, da se sposobnost izdelave približno natančnih napovedi povečuje, ko se nove teorije preizkušajo na terenu.
Čeprav je znanost in matematiko, ki tvorita populacijsko ekologijo, laiku težko razumeti, je vrednost rezultatov enostavno izmeriti. Področje je ključnega pomena za prizadevanja naravovarstvenih skupin, saj daje modele in napovedi, kako dobro populacija preživi v svojem okolju. Populacijska ekologija lahko pokaže učinke na novo vnesene rastline ali živali na lokalni ekosistem; informacije, ki so lahko izjemno pomembne na območjih, kjer lahko eksotične vrste povzročijo uničenje lokalnih bitij.
Pri prizadevanjih za ponovno naseljevanje lahko populacijska ekologija tudi nakazuje, kako dobro bo vnesena vrsta delovala na zavarovanem območju, kot je narodni park ali rezervat za prostoživeče živali. Vendar obstaja nekaj skrbi, da lahko nenatančnost znanosti dejansko škodi nekaterim mejno ogroženim vrstam. Če model napačno nakazuje, da prebivalstvo cveti ali se bo število močno povečalo, lahko lokalne oblasti izdajo dovoljenja za lov ali nabiranje na podlagi modela in ne na podlagi dejanskega števila. Morda je najbolje upoštevati, da je narava nepredvidljiva in da populacijska ekologija, čeprav se izboljšuje, nikoli ne more upoštevati vseh možnih spremenljivk v okolju.