生态学原是一门研究生物与其生活环境相互关系的科学，是生物学的主要分科之一。初期偏重于植物，后来逐渐涉及动物，因而有植物生态学和动物生态学之分。近来，由于人类环境问题和环境科学的发展，生态学扩展到人类生活和社会形态等方面，把人类这一个生物物种也列入生态系统中，来研究并阐明整个生物圈内生态系统的相互关系问题，这样便形成了人类生态学，形成了这一领域更广泛、内容更丰富的科学。同时，现代科学技术的新成就也已经渗透到生态学的领域中，赋予它新的内容和动力，使之成为多学科的、当代较活跃的科学领域之一。
例如，系统工程学与生态学结合形成的系统生态学，属于生态学领域中方法论的发展，核心是从整体出发考虑问题。尤其是大系统的兴起，正在受到人们的普遍注意，这类系统的性能如有所改善，预期经济效益将是非常大的。又如生态学与数学结合产生的数学生态学，不仅给认识和阐明各种复杂的生态系统提供了有效的工具（如系统分析、建立数学模型等等），而且数学的抽象概念及推导方法，也将对未来的生态学起显著作用。
此外，计算科学和计算技术的应用，有可能帮助人们进一步认识和解释生态系统中的复杂现象，并从中找出规律。近年来，数学模型已逐渐在害虫控制、益虫利用、鱼群捕捞、森林管理、牧场改良中得到应用，提供了一系列最优管理策略和预测方法。当它与化学生态学和物理生态学所提供的生态信息相结合，就可获得最好的生态效益。毫无疑问，数学生态学迅速发展，必将导致生态学新理论、新方法的出现，使人类在了解自然、利用自然和改造自然的斗争中更加主动。
其他生态学分支的形成也将会在人类社会的发展中产生积极作用。特别是综合运用生态学各分支的成就，使得经济效益、社会效益、生态效益相结合，这种结合为协调高速度经济发展与环境保护之间的关系指明了方向。
由上可见，传统的生态学定义已不能概括当今生态学的丰富内容了。现代生态学应该是一门多学科的自然科学，它研究生命系统与环境系统之间相互作用的规律及机理。所谓生命系统，就是自然界具有一定结构和调节功能的生命单元，如动物、植物、微生物等。所谓环境系统，就是自然界的光、热、空气、水分以及各种有机物和无机元素相互作用所共同构成的空间。现代生态学的这种解释，对生态科学本身也提出了更高的目标。
概括起来，生态学的发展进程中，有三个主要特点：
（一）从定性探索生物与环境的相互作用到定量研究；（二）从个体生态系统到复合生态系统，由单一到综合，由静态到动态地认识自然界的物质循环与转化规律；（三）与基础科学、应用科学相结合，发展了生态学，扩大了生态学的领域。
综上所述，生态学和环境科学显然有很多共同的地方，他们所研究的问题基本上是相近的，只不过生态学是以一般生物为对象，着重研究自然环境因素与生物的相互关系，单纯属于自然科学的范畴。环境科学则以人类为主要对象，把环境与人类生活的相互影响作为一个整体来研究，从而和社会科学发生十分密切的联系。
因此，生态学的许多基本原理同样也可以用于环境科学中，作为基础理论而联系到人类独特的主观能动性和复杂的社会关系，来研究和解决人类生活与环境问题。