Seit den 1980er-Jahren wird ein zunehmendes weltweites Artensterben dokumentiert. In diesem Zusammenhang stieg das Interesse am neu geprägten Begriff der Biodiversität. Eine ökologische Untersuchung beginnt oft mit einer Bestandsaufnahme. Es wird ermittelt, wie viele verschiedene Arten sich auf einer Wiese, in einem Wald oder in einem See befinden. Gleichzeitig erfasst man die Populationsgrößen der verschiedenen Arten. Die Artenzahl nimmt mit der Anzahl untersuchter Gebiete und damit der untersuchten Fläche zu. Aufgrund ihrer klaren Grenzen und unterschiedlichen Größen eignen sich Inseln für gezielte Untersuchungen von Mechanismen, die Diversität regulieren (Inselbiogeographie). Die Gesamtheit der Arten bestimmt Ökosysteme, die man durch funktionelle Eigenschaften charakterisieren kann. Grundsätzlich beruht das Wachstum einer Population auf dem Unterschied zwischen der Zuwachsrate und der Abnahmerate von Individuen. Das Wachstum von Populationen wird grundlegend durch abiotische Rahmenbedingungen beeinflusst, wie Temperatur, Verfügbarkeit von Wasser, anorganischen Nährstoffen usw. Zusätzlich spielen Wechselbeziehungen mit anderen Arten eine wesentliche Rolle. Konventionell werden Wechselbeziehungen für jeweils zwei Arten in positiv, negativ und neutral unterteilt. Wenn zwei Arten in ihren Bedürfnissen zu ähnlich sind (Konkurrenten), können sie auf die Dauer nicht koexistieren. Diese Aussage wird als Gause’sches Exklusionsprinzip bezeichnet. Als Räuber-Beute-System bezeichnet man die Wechselbeziehung zwischen zwei Populationen, in denen sich die Individuen der einen Art (Räuber, Prädator) von lebenden Individuen einer zweiten Art (Beute) ernähren. Mutualistische Beziehungen, oft auch als gegenseitige Ausbeutung interpretiert, sind in der Natur weit verbreitet. Die Theorie des Mutualismus ist weniger gut ausgearbeitet als jene für Konkurrenz und Räuber-Beute-Beziehungen.