Тірі организмдер бір-бірімен шығу тегі бойынша ғана емес, сонымен бірге олар тіршілік барысындағы қарым-қатынастар арқылы да байланысты. Сонымен қатар олар қоршаған ортасымен де (өлі табиғатпен) байланысты. Организмдердің бір-бірімен және қоршаған ортамен өзара байланысының заңдылықтарын зерттеу экология (грек сөзі oikos — тұрғын жай, logos — ғылым) ғылымының міндеті екенін алғаш рет 1866 жылы Э. Геккель «Ортақ морфология» деген негізгі еңбегінде атап көрсетті. Экология мамандығы экологиялық факторлар, жануарлар мен өсімдіктер қарым-қатынасын болжау әрі әсерлерін анықтайды.

XX ғасырда ғана экология жеке ғылым саласы болып қалыптасты. Қазіргі уақытта ғана ол өте көп салаларға жіктелген ғылым саласы болып отыр. Оны негізінен жалпы экология, физиологиялық экология, мінез-құлық экологиясы, попуяцияның және бірлестіктің (қауымдастықтың) экологиясы, экологиялық жүйелердің экологиясы, сонымен бірге ландшафтар экологиясы және стастикалық экология деп бөледі. Жалпы экологияның міндеті тірі организмдердің тіршілік ету заңдылықтарын белгілі бір уақыт және белгілі бір кеңістіктегі санын, тірі организмдердің қатысуымен заттар мен энергия айналымын, сонымен бірге организмдердің қоршаған орта факторларымен және олардың өзара байланыстарын зерттейді. Мінез-құлық экологиясының міндеті әртүрлі экологиялық ортада организмдердің мінез-құлық (жұбын таңдау, өз түрлерімен әртүрлі жағдайдағы қарым-қатынасы, қорегін таңдау және т.б.) қарым-қатынастарын зерттейді. Популяцияның экологиясы популяцияда туу жиілігін және өлім-жітімін, динамикасын және олардың санын реттеу ерекшіліктерін, сонымен бірге бәсекелестігін, жыртқыштықтың, мутализмнің және басқа әртүрлі организмдермен қарым-қатынасының түрлерін зерттейді.

Бірлестік (қауымдастық) экологиясы белгілі бір аумақта мекендейтін әртүрлі организмдер тобын, сонымен бірге түрлердің алуантүрлігін анықтайтын факторларын және қауымдастықтағы түрлердің бір-бірімен қарым-қатынасын анықтайды. Экожүйелердегі экологияның міндеті осы табиғи, бірлестіктердегі организмдерге абиотикалық факторлардың әсерін зерттейді. Сонымен қатар ол экологиялық жүйелердегі зат және энергия алмасу заңдылықтарын да айқындайды. Ландшафт экологиясы әртүрлі ландшафтық аумақтарда (бау-бақша, саябақтарда) экологияның заңдылықтарын зерделейді. Статистикалық экология организмдердің таралу заңдылықтарын анықтайды. Ескерте кететін жағдай экологияның осы салаларының шекарасы әлі де болса нақты анықталған емес.

Экология зерттелетін нысандарға да байланысты жіктеледі. Өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер және адам экологиясы деп жіктеледі. Экология — биология ғылымына жатады, бірақ қазіргі ғылыми техниканың даму үрдісіне байланысты, ол бірнеше ғылымдармен байланысқан ғылым болып саналады. Экология генетикамен де тығыз байланысты, себебі генетиканың мәліметтері популяциядағы организмдерге, сонымен қатар адамға да генетикалық монинторг жүргізуге мүмкіндік береді. Экологияның бұрыннан биохймиямен байланысы тығыз. Соның ішінде, биохимия әртүрлі токсиндерді өсімдіктер арқылы алмастыру жолдарын анықтауға көмектеседі. Экология физиологиямен де тығыз байланысыты, себебі ол тіршілік функциясын реттеуінің себеп-салдарын анықтауға көмектеседі. Экология сонымен бірге химия, математика, география және басқа да табиғатты зерттеуші ғылымдармен тығыз қарым-қатынаста. Сонымен қатар экологияны бірегей биоәлеуметтік немесе әлеуметтік биология ғылымы деп те айтуға болады, себебі оның зерттеулеріне организмдерден жоғары тұрған әртүрлі жүйелік топтардың бір-бірімен және қоршаған ортамен қарым-қатынасын және өзара байланысын анықтауға септігін тигізеді.

Барлық экологиялық ғылымның көздеген мүдесі түбегейлі сұрақтарға жауап беру. Соның ішінде, түрлердің таралу себептері, ортаның уақытқа және кеңістікке байланысты өзгеруінің себептері, организмдердің ортаға әсер ету жолдары және организмдердің ортаның өзгеруіне «жауабы». Одан әрі экологияны қызықтыратыны организмдердің уақыт және кеңістікке байланысты қауымдастықтың өзгеру жолдарын білу және әртүрлі эко жүйелермен байланысын анықтау. Экологияның міндеті эртүрлі экологиялық жүйелерде заттың және энергияның айналымын білу және осы зат алмасудың мүмкіндік шектерінің жолдарын анықтау болып табылады.

Экологтар және экологияның мәселелері қызықтыратын басқа мамандар, осы экологиялық мәселелерді зерттеуді әртүрлі жолдармен шешеді. Бір экологтар жабайы аңдар немесе балықтардың экологиясын, тағы біреулері табиғи қорықтардың, саябақтардың және бақтардың экологиясымен айналысып, жалпы немесе жеке сұрақтарды шешеді. Басқалары экологиялық процестерді эволюциялық жолдармен байланыстырып, қалайша табиғи сұрыпталу экологиялық жүйелерге және экологиялық факторлар қалайша эволюциялық процестерге әсер етуін зерттейді. Дәрігерлерді жұқпалы және паразиттік аурулардың қоздырғыштары таралуының экологиялық мәселелері, сонымен бірге молекулалы экологиялық факторлардың (плазмидтер) әсері қызықтырады. Соңында айтарымыз, экологиялық мәселелерді шешуде математикалық және компьютерлі жобалау, үлгілер жасау арқылы ғаламдық проблемаларды, мысалы жаһандық жылынудың себептері және салдары сияқты мәселелерді шешудің жолдарын анықтауға болады.

Ғылыми-техникалық прогресс бірінші орынға адам экологиясын қойып отыр және оның мазмұнын жаңаша анықтап отыр. Адам экологиясы ғылым есебінде қоршаған ортамен адамның бір шетінен қарым-қатынасы және басқа жағынан адамның ортаға әсер ету жолдары және оның салдары қалай болатынын анықтайды. Одан әрі, қазіргі экологиялық мәселелеріне жеке түрді оның микробты және басқа да биоценозды, популяция ішіндегі топтық қарым-қатынасын қоршаған ортасымен байланыстырып жэне қоршаған ортаға әсерін жеке экологиялық жүйе есебінде қарастырады. Осы ойды әрі қарай дамыта отырып, адам экологиясы әлеуметтік экологияға айналып отыр, оның зерттеу пәні ретінде өндірістік күштерге және қоршаған ортаның абиотикалық және биотикалық факторларының әсерлерін анықтау жатады. Экологияның барлық салаларының міндеті ғылыми-техникалық прогресске байланысты адамның биосфераға әрекет салдарын алдын ала болжау болып табылады.