Die Ökologie befasst sich mit den komplexen Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt im Ökosystem.
In der Natur wirken abiotische und biotische Faktoren zusammen und beeinflussen Organismen. Zu den abiotischen Faktoren gehören unbelebte Umwelteinflüsse wie Temperatur, Licht, Wasser, Boden und Klima. Biotische Faktoren umfassen alle Einflüsse durch andere Lebewesen wie Konkurrenz, Symbiose oder Parasitismus. Im Ökosystem Wald beispielsweise spielen beide Faktorengruppen eine wichtige Rolle: Während Sonnenlicht und Bodenbeschaffenheit als abiotische Faktoren das Pflanzenwachstum bestimmen, beeinflussen Fraßfeinde und Symbiosen als biotische Faktoren die Populationsentwicklung.
Die Toleranzkurve ist ein wichtiges Konzept der Ökologie, das die ökologische Potenz eines Organismus beschreibt. Sie zeigt den Bereich eines Umweltfaktors an, in dem ein Lebewesen existieren und sich fortpflanzen kann. Das Präferendum bezeichnet dabei den optimalen Bereich, in dem die Art am besten gedeiht. Die physiologische Potenz gibt die absoluten Grenzwerte an, bei denen ein Überleben noch möglich ist. Arten mit einer breiten ökologischen Potenz nennt man Generalisten, solche mit enger Potenz Spezialisten. Diese Toleranzbereiche sind entscheidend für die Verbreitung von Arten und ihr Überleben bei sich ändernden Umweltbedingungen. Ein klassisches Beispiel für eine Toleranzkurve ist die Temperaturabhängigkeit des Wachstums bei Pflanzen oder die Salztoleranz bei Wasserorganismen.