Populaties zijn groepen individuen van dezelfde soort die in een gedeelde omgeving leven. Gemeenschappen omvatten meerdere naast elkaar bestaande, op elkaar inwerkende populaties van verschillende soorten. Metapopulaties omvatten meerdere populaties van dezelfde soort die verschillende gebieden bezetten. Metapopulaties werken samen door immigratie en emigratie, waardoor genetische diversiteit ontstaat die veerkracht geeft aan ruwe omgevingen. De grootte en dichtheid van de populatie kunnen worden geschat met behulp van quadrat, markeer- en heroveringsmethoden.
Een populatie of groep individuen die tot dezelfde soort behoren en in hetzelfde algemene gebied wonen, verandert voortdurend als reactie op zowel biotische (levende) als abiotische (niet-levende) factoren. Invloedrijke abiotische factoren zijn onder meer het weer, de hoogte, breedtegraad, bodem- en watersamenstelling en vervuiling. De biologische studie van hoe organismen met elkaar en hun omgeving omgaan, wordt ecologie genoemd.
Metapopulaties omvatten meerdere populaties van dezelfde soort die in verschillende gebieden wonen. Metapopulaties wisselen voortdurend leden uit door immigratie, verplaatsing naar een gebied en emigratie, verplaatsing uit een gebied. Deze uitwisseling zorgt voor genetische diversiteit, waardoor populaties beter bestand zijn tegen onvoorspelbare en ongunstige omgevingsomstandigheden door de kans te vergroten dat adaptieve (dwz nuttige) eigenschappen van nature worden geselecteerd (dwz opduiken in de populatie).
Een ecologische gemeenschap bestaat uit meerdere naast elkaar bestaande en op elkaar inwerkende populaties in dezelfde habitat, en de soortenrijkdom van een gemeenschap is het aantal soorten. De combinatie van manieren waarop een soort natuurlijke middelen gebruikt en omgaat met andere leden van de gemeenschap weerspiegelt de specifieke niche die de soort inneemt. Met andere woorden, een niche de "baan" die een soort verricht in zijn gemeenschap.
Concurrentie ontstaat wanneer de niches van soorten elkaar overlappen. Lijsters en spechten geven beide de voorkeur aan èen op insecten gebasseerd diët en open gebieden met weinig bomen. In een voorbeeld van i nterspecific concurrentie, deze twee soorten strijden om beperkte hoeveelheid voedsel en huisvesting. Lijsters concurreren ook met andere lijsters om deze bronnen (intraspecifieke competitie). Concurrentie kan worden vermeden door bronnen te verdelen of door verschillende gebieden van een gedeelde omgeving te bezetten.
Roofdier-prooi-relaties, een andere belangrijke interactie tussen de gemeenschap, lijken op een evolutionaire 'wapenwedloop'. Bij prooidieren geeft natuurlijke selectie een sterke voorkeur aan eigenschappen die predatie helpen voorkomen. Caligo-vlinders (of "Uilvlinders") hebben bijvoorbeeld grote oogvlekken op hun vleugels die lijken op uilenogen, die bedreigende roofdieren afschrikken. Roofdieren passen zich ook aan deze prooi-aanpassingen aan; zowel roofdier- (bijv. luipaard) als prooisoorten (bijv. herten) gebruiken camouflage om niet opgemerkt te worden.
Populaties worden gekenmerkt door grootte en dichtheid. De populatiegrootte ( N ) is het aantal individuen. Bevolkingsdichtheid verwijst naar het aantal individuen in een bepaald gebied. Hoewel het tellen van individuen de meest nauwkeurige manier is om populaties te meten, is dit niet altijd haalbaar in grote habitats of voor organismen die zich vaak verplaatsen. Daarom gebruiken onderzoekers vaak steekproefmethoden om de totale populatiegrootte af te leiden.
Quadrat-monsters zijn geschikt voor het schatten van de populatiegrootte en dichtheid van planten of zeer kleine of langzame organismen. Deze methode omvat het verdelen van verschillende willekeurig verdeelde delen van de habitat met markeringen, zoals touw of palen, en het tellen van de individuen in elke quadrat. Het aantal en de grootte van kwadraten die nodig zijn voor nauwkeurige schattingen, varieert per soort. Zo hebben kleinere organismen, zoals bacteriën, veel kleinere bemonsteringsgebieden nodig dan grote organismen, zoals bomen.
Markerings- en heroveringsmethoden zijn geschikter voor bewegende dieren, zoals zoogdieren, vissen en vogels. Eerst wordt een willekeurige steekproef van individuen uit een habitat gevangen, gemarkeerd (bijvoorbeeld met labels, verf of banden) en opnieuw vrijgelaten. Op een later tijdstip wordt een tweede aselecte steekproef genomen, die enkele van de gemarkeerde dieren uit de eerste steekproef bevat. De verhouding tussen gemarkeerde en niet-gemarkeerde dieren wordt vervolgens gebruikt om de populatiegrootte te schatten. Beperkingen van deze methode zijn onder meer de aanname dat eerder gevangen en niet-gevangen dieren even waarschijnlijk in het tweede monster worden gevangen en dat er geen dieren stierven, werden geboren of tussen tijdstippen werden verplaatst.
