Käsitteellä laji tarkoitetaan biologiassa kaikkia saman lajin organismeja, jotka ovat potentiaalisesti kykeneviä luonnollisissa olosuhteissa lisääntymään ja tuottamaan hedelmällisiä jälkeläisiä. Tietyllä alueella samaan aikaan elävät lajin jäsenet muodostavat populaation. Kaikki tietyllä maantieteellisellä alueella elävät ja vuorovaikutuksessa olevat populaatiot muodostavat biologisen (tai bioottisen) yhteisön. Yhteisön elävät organismit muodostavat yhdessä elottoman eli abioottisen ympäristönsä kanssa ekosysteemin . Teoriassa ekosysteemi (ja biologinen yhteisö, joka muodostaa sen elävän osan) voi olla niinkin pieni kuin muutama sadelammikossa elävä hyttysen toukka tai niinkin suuri kuin tuhansia kilometrejä laajalle ulottuva preeria.
Hyvin laajaa, yleistä bioottista yhteisöä, kuten boreaalista metsää, kutsutaan biomeiksi.
Usein on kuitenkin vaikea määritellä, missä yksi yhteisö tai ekosysteemi loppuu ja toinen alkaa. Eliöt saattavat viettää osan elämästään yhdellä alueella ja osan toisella. Vesi , ravinteet , sedimentti ja muut abioottiset tekijät kulkeutuvat paikasta toiseen geologisten voimien ja vaeltavien eliöiden mukana. Vaikka saattaa tuntua siltä, että esimerkiksi järvi ja sitä ympäröivä kuiva maa ovat ympäristöolosuhteiltaan ja biologisilta yhteisöiltään selvästi erilaisia, materiaalit ja eliöt voivat vaihtaa paljon aineksia ja organismeja toisesta toiseen. Hyönteisiä putoaa järveen ja kalat syövät niitä. Sammakkoeläimet lähtevät järvestä saalistamaan rannikolle. Maaperä erodoituu maasta ja lannoittaa vettä. Järven pinnalta haihtunut vesi putoaa takaisin maalle sateena, joka ravitsee kasvien elämää. Jokainen biologinen yhteisö tarvitsee enemmän tai vähemmän jatkuvaa energian tuloa ylläpitääkseen elollisia prosesseja.
Kullekin biologiselle yhteisölle on ominaista useat tärkeät ekologiset luokat ja prosessit. Tuottavuus kuvaa vihreiden kasvien tuottaman biomassan määrää, kun ne vangitsevat auringonvaloa ja luovat uusia orgaanisia yhdisteitä. Trooppisen sademetsän tai keskilännen maissipellon tuottavuus voi olla hyvin korkea, kun taas aavikot ja arktiktundra ovat yleensä hyvin tuottamattomia. Trofiatasot kuvaavat menetelmiä, joita biologisen yhteisön jäsenet käyttävät ravinnon hankkimiseen. Alkutuottajat ovat vihreitä kasveja, jotka saavat ravintonsa fotosynteesin avulla. Ensisijaiset kuluttajat ovat kasvinsyöjiä, jotka syövät kasveja. Toissijaisia kuluttajia ovat lihansyöjät, jotka syövät kasvinsyöjiä. Ylimmät lihansyöjät ovat suuria, raivokkaita eläimiä, jotka ovat ravintoketjun tai ravintoverkon ylimmällä tasolla. Kukaan muu ei syö ylimpiä lihansyöjiä kuin haaskaeläimet (kuten korppikotkat ja hyeenat) ja hajottajat (kuten sienet ja bakteerit ), jotka syövät kuolleita organismeja ja kierrättävät niiden ruumiit takaisin ekosysteemin abioottiseen osaan. Termodynamiikan toisen lain vuoksi suurin osa kunkin trofiatason energiasta ei ole seuraavan korkeamman tason organismien käytettävissä. Tämä tarkoittaa, että kullakin peräkkäisellä trofiatasolla on yleensä paljon vähemmän jäseniä kuin saalista, jota ne käyttävät ravinnokseen. Vaikka tietyssä yhteisössä voi olla tuhansia alkutuottajia, huippupetoja voi olla vain muutama.
Runsaslukuisuus ilmaisee eliöiden kokonaismäärän biologisessa yhteisössä, kun taas monimuotoisuus mittaa eri lajien lukumäärää kyseisessä yhteisössä. Alaskan arktisella tundralla on valtavia hyönteispilviä, valtavia muuttolintuparvia , ja muutaman nisäkäslajin suuria laumoja lyhyen kesän kasvukauden aikana. Näin ollen sen runsaus on suuri mutta monimuotoisuus hyvin pieni. Toisaalta trooppisessa sademetsässä saattaa olla useita tuhansia eri puulajeja ja vielä suurempi määrä hyönteislajeja vain muutamalla hehtaarilla, mutta kutakin lajia edustavia yksilöitä saattaa olla vain muutama kyseisellä alueella. Näin ollen metsässä voi olla erittäin suuri monimuotoisuus, mutta jonkin tietyn lajin runsaus voi olla vähäinen. Monimuotoisuus kuvaa ekologisten prosessien monimuotoisuutta tai ekologisten markkinarakojen (elinkeinojen) määrää biologisessa yhteisössä. Trooppinen sademetsä on todennäköisesti erittäin kompleksinen, kun taas arktinen tundra on suhteellisen vähän kompleksinen.
Biologiset yhteisöt käyvät yleensä läpi sarjan kehitysmuutoksia ajan kuluessa, joita kutsutaan sukkessioksi . Esimerkiksi ensimmäiset lajit, jotka asuttavat vasta paljastuneen maanpinnan, tunnetaan pioneereina. Organismit, kuten jäkälät , ruohot ja rikkaruohoiset kukkivat kasvit, jotka sietävät hyvin ankaria olosuhteita, kuuluvat yleensä tähän luokkaan. Ajan myötä pioneerit sitovat sedimenttejä, rakentavat maaperää ja pidättävät kosteutta. Ne tarjoavat suojaa ja luovat olosuhteet, joissa muut lajit, kuten pensaat ja pienet puut, voivat juurtua ja kukoistaa. Suuremmat kasvit keräävät maaperää nopeammin kuin pioneerilajit. Ne tarjoavat myös varjoa, suojaa, korkeampaa kosteutta , suojaa auringolta ja tuulelta sekä elintilaa eliöille, jotka eivät selviäisi hengissä avoimessa maassa. Lopulta näiden sukkessioprosessien tuloksena syntyy yhteisö, joka on hyvin erilainen kuin se, jonka alkuperäiset pioneerit perustivat, ja useimmat niistä joutuvat siirtymään toiselle, äskettäin häiriintyneelle maalle. Aikoinaan ajateltiin, että jokaisella alueella olisi ilmastosta, pinnanmuodostuksesta ja mineraalikoostumuksesta johtuva huippuyhteisö, kuten tammimetsä tai preerianurmikko. Uskottiin, että jokainen yhteisö kehittyisi väistämättä kliimaksitilaansa, jos sille annettaisiin riittävästi aikaa ja jos sitä ei häirittäisi häiriötekijät. Nyt kuitenkin tunnustetaan, että joihinkin ekosysteemeihin kohdistuu jatkuvasti häiriöitä. Tietyt biologiset ryhmät, kuten havumetsät, joita aiemmin pidimme vakaina kliimaksiyhteisöinä, tunnistamme nyt sattumanvaraisiksi yhteyksiksi säännöllisesti häiriintyneiden ja jatkuvasti muuttuvien maisemien alati muuttuvassa mosaiikissa.
Monet biologiset yhteisöt ovat suhteellisen vakaita pitkiä aikoja, ja ne kykenevät kestämään monenlaisia häiriöitä ja muutoksia. Esimerkiksi tammimetsällä on taipumus pysyä tammimetsänä, koska sen muodostavilla lajeilla on itseään ylläpitävät mekanismit. Kun puu kaatuu, sen tilalle kasvaa uusia puita. Kykyä korjata vaurioita ja vastustaa muutoksia kutsutaan ”joustavuudeksi”. Teoreettisten ja kenttäekologien välillä on jo vuosia käyty keskustelua siitä, lisäävätkö biologisen yhteisön monimutkaisuus ja monimuotoisuus kestävyyttä. Teoreettiset mallit viittaavat siihen, että muutaman hyvin sitkeän, rikkaruohomaisen lajin, kuten voikukan ja koppakuoriaisen, muodostama populaatio saattaa kestää muutoksia paremmin kuin korkeammin erikoistunut ja monimuotoisempi yhteisö, kuten trooppinen metsä. Viimeaikaiset empiiriset todisteet viittaavat siihen, että ainakin joissakin yhteisöissä, kuten preerioilla, suurempi monimuotoisuus antaa paremman vastustuskyvyn muutoksille ja paremman kyvyn korjata vaurioita stressin tai häiriöiden jälkeen.