한 지역의 생물공동체와 이것을 유지케 하는 무기적 환경이 종합된 물질계 또는 기능계. 생태계라는 말은 1935년 영국의 생태학자 A. G. 탠슬리에 의해 제창된 용어지만, 그 개념은 이미 1800년대 후반에 여러 학자에 의해 형성되었다.

생태계의 크기는 작게는 하천이나 연못의 생태계에서, 크게는 지구의 생태계까지 생각할 수 있다.

무기적 환경의 특징에 의해 하구(河口) 생태계 · 해양생태계 · 극지생태계 · 사막생태계 등으로 나누며 또한 군락(群落)의 상관(相觀)에 따라 삼림생태계 · 초원생태계 등으로도 나눈다.

생태계는 작은 것에서 큰 것에, 육상에서 수중에, 실험실에서 야외에 이르기까지 다양하고 또한 각각 무생물적 · 생물적 요소의 독특한 구성체지만 공통되는 구조와 기능적 속성을 가지고 있다.

생태계의 구성원을 기능적으로 분류하면 토양 · 공기 · 수분과 같은 비생물적무기환경, 유기물을 생산하는 녹색식물인 생산자, 동물처럼 녹색식물이나 다른 동물을 잡아먹는 소비자 및 사체나 배설물을 분해하는 분해자 등 4가지로 나뉜다.

생태계 성립에 필요한 에너지의 궁극적 자원은 태양광선이며, 그것은 생태계 내에서 먼저 식물의 광합성에 이용된다.

녹색식물은 광합성에 의해 유기물을 생산하고 이는 에너지의 입장에서 보면 생산이 아닌 녹색식물에 의해 태양의 빛에너지가 화학에너지로 전환하는 것이다.

이 화학에너지는 생산자 → 소비자로 전이되며 이것은 생태계내에서 에너지가 흐르는 방향을 나타낸다.

에너지는 유기불 속에 고정되어 흐르고 생산자로부터 일련의 소비자에게 먹히는 과정을 통해 소비자의 각 단계마다 유기물의 분자구조가 재배열되고, 또 에너지의 일부가 열로 변하여 생태계 밖으로 방출된다.

따라서 먹이의 단계를 거칠수록 에너지는 감소된다.

실제로 자연생태계에서 에너지 전이를 측정한 결과를 보면 각 단계로 옮겨갈 때마다 80~90%가 소설된다.

먹이의 단계에서 마지막 위치에 놓이는 분해자는 죽은 식물체나 동물체를 분해 · 흡수하여 자신의 생장이나 물질대사에 필요한 각종 영양분을 얻을 뿐만 아니라 생태계내에서 유기물을 분해하여 순환할 수 있게 하는 중요한 구실을 한다.

따라서 생태계내에서는 두 가지 과정이 진행되고 있다는 것을 알 수 있다.

그 하나는 에너지가 일방적으로 흐르고 있다는 것이고, 다른 하나는 생물을 구성하는 물질이 생물과 무기환경 사이를 순환하고 있다는 것이다.

한편 생태계의 생태적 과정은 동물 · 식물 · 미생물 등의 생물이라는 매개체를 통해 이루어진다.