Hasta ahora se han analizado la población y la comunidad; en el primer caso, los ecólogos analizan aspectos fisiológicos o de comportamiento, para ver de qué manera los individuos de una población se relacionan con su ambiente. Del análisis de la coexistencia de los organismos se desprenden conceptos como densidad, proporción de sexos, natalidad, mortalidad y migración.
Al estudiar a las comunidades, el ecólogo analiza su distribución y comportamiento, que son el resultado de las relaciones naturales que se dan entre las poblaciones y la fuerza del medio físico que las impulsa. En ambos casos no hay que olvidar el concepto de propiedades emergentes, que subyace en cada uno de los niveles de organización de la materia viva.
Tradicionalmente, se menciona al ecosistema como un nivel superior al de poblaciones y comunidades; sin embargo, no olvidemos que para estudiar ecológicamente a los individuos, a las poblaciones y a la comunidad, no se pueden ignorar las relaciones que establecen con su ambiente físico, aunque desde el punto de vista operativo puede resultar práctica la distinción entre comunidad y ecosistema.
El ecosistema es, desde el punto de vista tradicional, un sistema complejo en el que interactúan los componentes bióticos, la biocenosis o comunidad, con el conjunto de factores abióticos, el biotopo, que está conformado por los rasgos físico químicos del ambiente.
El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido; necesitan una fuente de energía que los organismos primero almacenan en los compuestos sintetizados y posteriormente, por la acción del metabolismo, disipan en forma de calor. Aunque se reconoce a la luz solar como la fuente principal de energía para los ecosistemas, existen algunos que por su localización y condiciones particulares dependen de otras fuentes de energía.
Al estudiar los ecosistemas, interesa más el conocimiento de las relaciones que se dan entre sus elementos, es decir, su funcionamiento, que el cómo son sus integrantes. Los seres vivos concretos le interesan al ecólogo por la función que cumplen en el ecosistema, no en sí mismos como le podrían interesar al zoólogo o al botánico. Para el estudio del ecosistema no es relevante, en cierta forma, que el depredador sea un león o un tiburón.
Los tipos de ecosistemas que existen se caracterizan básicamente por las condiciones climáticas, los parámetros fisicoquímicos y su vegetación. Actualmente se reconocen grandes ecosistemas —biomas— que se clasifican en ecosistemas terrestres, como la tundra, la taiga, el bosque lluvioso templado, bosque caducifolio templado, pastizal, chaparral, desierto, sabana y bosque lluvioso tropical; y los acuáticos, como océanos, mares, lagunas, lagos y ríos, que ocupan la mayor parte de la biosfera.
