นิเวศวิทยามี หลักการพื้นฐานหลายอย่างที่ช่วยอธิบายการทำงานของระบบธรรมชาติ โดยเน้นที่ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่อยู่รอบตัวเรา หลักการที่สำคัญคือการศึกษาการไหลของพลังงาน การถ่ายโอนสารอาหาร และการหมุนเวียนวัตถุทางชีวภาพ (Biogeochemical Cycles) ในระบบนิเวศ เช่น การสังเคราะห์แสงของพืชที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมีซึ่งสัตว์สามารถนำไปใช้ต่อได้ นอกจากนี้ การกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตและวิธีการปรับตัวของพวกมันเพื่อเอาชีวิตรอดในสภาพแวดล้อมต่างๆ ก็เป็นอีกหลักการสำคัญที่นักนิเวศวิทยาให้ความสนใจ
ในปัจจุบันนิเวศวิทยามีบทบาทสำคัญมากขึ้น เนื่องจากความเปลี่ยนแปลงทางสภาพภูมิอากาศ และการทำลายสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การตัดไม้ทำลายป่า การปล่อยก๊าซเรือนกระจก และการทำเหมืองแร่ ทำให้สิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรมและส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศ ความรู้ด้านนิเวศวิทยาช่วยให้มนุษย์เข้าใจว่าต้องดำเนินกิจกรรมใดๆ เพื่อให้เกิดความยั่งยืนและลดผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนคือการฟื้นฟูป่า การอนุรักษ์แหล่งน้ำ และการลดการปล่อยคาร์บอนเพื่อแก้ไขปัญหาโลกร้อน
ระบบนิเวศประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตหลายประเภท ตั้งแต่ผู้ผลิต เช่น พืชที่สร้างอาหารผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสง ไปจนถึงผู้บริโภค เช่น สัตว์ที่กินพืชหรือสัตว์อื่นๆ รวมถึงผู้ย่อยสลาย เช่น แบคทีเรียและเห็ดรา ที่ทำหน้าที่ช่วยสลายสารอินทรีย์และหมุนเวียนสารอาหารกลับคืนสู่ดิน การทำงานร่วมกันของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ก่อให้เกิด ห่วงโซ่อาหาร (Food Chain) และ สายใยอาหาร (Food Web) ซึ่งเป็นกระบวนการที่สำคัญในการรักษาความสมดุลในระบบนิเวศ
มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีอิทธิพลมากที่สุดต่อระบบนิเวศ การเรียนรู้และเข้าใจนิเวศวิทยาช่วยให้มนุษย์สามารถรับผิดชอบต่อผลกระทบที่เรามีต่อสิ่งแวดล้อม การลดการใช้ทรัพยากรธรรมชาติ การปลูกป่า และการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนเป็นตัวอย่างของแนวทางการดำเนินงานเพื่อช่วยรักษาสมดุลของระบบนิเวศให้ดำรงอยู่ได้อย่างยั่งยืน