Οι οικολόγοι μελετούν διάφορα επίπεδα οργάνωσης, από μεμονωμένους οργανισμούς έως πληθυσμούς, κοινότητες, οικοσυστήματα και ολόκληρη τη βιόσφαιρα. Διερευνούν πώς οι οργανισμοί αποκτούν πόρους, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και προσαρμόζονται στο περιβάλλον τους. Εξετάζουν επίσης τη ροή ενέργειας, τον κύκλο των θρεπτικών ουσιών και τις επιπτώσεις των φυσικών διαταραχών στα οικοσυστήματα.
Η οικολογία είναι ένας πολυεπιστημονικός τομέας που βασίζεται σε διάφορες βιολογικές και περιβαλλοντικές επιστήμες, όπως η βοτανική, η ζωολογία, η γενετική, η εξέλιξη, η γεωγραφία, η γεωλογία, η χημεία και η φυσική. Είναι απαραίτητο για την κατανόηση της λειτουργίας των οικοσυστημάτων της Γης και του τρόπου με τον οποίο τα επηρεάζουν οι ανθρώπινες δραστηριότητες.
Η οικολογία έχει πρακτικές επιπτώσεις στη βιολογία διατήρησης, τη διαχείριση της άγριας ζωής, την εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων, τη γεωργία και τις μελέτες για την κλιματική αλλαγή. Παρέχει ένα πλαίσιο για την ανάπτυξη στρατηγικών για την προστασία και τη διατήρηση της βιοποικιλότητας, τη διαχείριση των φυσικών πόρων και την αντιμετώπιση περιβαλλοντικών προκλήσεων.