Dans le champ scientifique, le terme « écologie » désigne la science qui a pour objet les relations des êtres vivants (animaux, végétaux, micro-organismes, etc.) entre eux ainsi qu'avec leur habitat ou l’environnement dans son ensemble. Ces interactions déterminent la distribution et l'abondance des organismes vivants sur Terre. Ainsi, en science, l'écologie est souvent classée dans le champ de la biologie. Elle étudie deux grands ensembles : celui des êtres vivants (biocénose) et le milieu physique (biotope), le tout formant l'écosystème.

Ce terme d'écosystème, contraction de l'expression « système écologique », renvoie à la théorie des systèmes et permet de placer l'écologie dans un contexte plus général. Elle peut alors être définie comme étant la science des écosystèmes, l'écosystème étant une unité d'appréhension de la nature. On étudie les écosystèmes à l'aide d'un « macroscope ».

Une conception plus restreinte définit l'écologie comme l'étude des flux d'énergie et de matières (réseaux trophiques) dans un écosystème