生态系统由相互作用的生物，以及与这些生物交换物质和能量的非生物环境组成。其生物组分包括植物、动物和微生物；物理组分包括土壤、水、空气和溶解物质。作为生态学的研究对象，生态系统是功能单位，而不只是物种的集合：摄食、生长、分解以及对环境的改变，将各个组分联系起来。《生物多样性公约》将生态系统定义为生物群落及其非生物环境通过相互作用形成的功能单位。(cbd.int)
概念与尺度
英国生态学家阿瑟·G·坦斯利在1935年的论文《植被概念与术语的使用和滥用》中提出了“生态系统”一词。他强调，必须将生物与其环境中的物理因素一并考虑，而不能把生物群落视为孤立的实体。(esajournals.onlinelibrary.wiley.com)
生态系统没有规定的大小。根据所研究的问题，一小份土壤样本、一个池塘、一片森林，乃至整个生物圈，都可以作为生态系统来考察。相比之下，生境是某种生物或某个种群出现的地方或场所类型。因此，生态系统边界在一定程度上取决于分析时的选择，不过，岸线或分水岭可以提供有用的自然边界。(cbd.int)
大多数生态系统都会与周围环境交换物质和能量。生物在不同区域之间移动，水输送溶解的营养物质，有机物也可能从邻近环境输入。因此，局部生态系统内部的过程，可能依赖于所划定边界以外的条件。(repository.library.noaa.gov)
组分与相互作用
生物组分包括植物、动物和微生物。非生物组分包括温度、阳光、水、矿质营养物质以及环境的物理结构。这些组分彼此影响：环境条件制约生长，而生物则改变营养物质的可利用性，并参与土壤的形成。(cbd.int)
生物通过捕食、竞争、寄生和互利关系相互作用。这些相互作用影响种群数量和群落组成。生物多样性涵盖物种内部、物种之间以及生态系统之间的差异，因此，其含义比某一地点的物种数量更广。生态系统的功能还取决于生物开展哪些活动、如何相互作用，而不仅仅取决于物种数量。(openstax.org)
能量流动与生产
大多数生态系统中，生物利用的能量最初来自阳光。初级生产者通过光合作用，将光能转化为储存在有机物中的化学能。在一些没有阳光的环境中，微生物则利用化学反应释放的能量来生成有机化合物。这一过程支撑着某些深海热液喷口附近的生物群落。(openstax.org)
初级生产是指这些生产者生成有机物的过程。总初级生产量是扣除生产者呼吸消耗之前的生产总量；净初级生产量则是扣除后可用于生长和传递给其他生物的剩余部分。初级生产量衡量的是生产速率，通常以单位面积、单位时间的产量表示，而不是已有的生物物质总量。(openstax.org)
消费者通过摄食生物或有机物获取能量。它们的摄食关系构成食物网，通常比单一的线性食物链更复杂。生物的营养级表示其在摄食关系中的位置，但杂食生物以及食性会发生变化的生物，可能跨越多个营养级摄食。随着生物消耗能量并释放热量，可继续传递的能量逐渐减少；能量传递效率并不是一个普遍固定的百分比。(noaa.gov)
分解与物质循环
能量流经生态系统，最终以热的形式散逸；与此不同，化学元素可以被重复利用。分解将死亡生物和废弃物分解，使营养物质恢复为能够重新参与生物过程的形式。分解者和以死亡有机物为食的生物，将这一途径与更广泛的食物网联系起来。(openstax.org)
碳循环将光合作用吸收、摄食、呼吸、分解以及较长期的储存联系起来。水循环输送物质，并有助于连接陆地系统与水生系统。氮、磷及其他营养物质同样在生物与环境储库之间迁移。生态系统内部的循环利用并不意味着系统完全封闭：营养物质可以进入、离开，也可以长期储存在其中。(openstax.org)
扰动与变化
生态系统会随时间变化，而不是始终保持固定的平衡。火灾、风暴、干旱及其他扰动，可以改变种群、资源的可利用性和物理条件。捕食者或营养供给的变化，可能通过食物网间接传递，对未直接受到最初变化影响的生物产生作用。(openstax.org)
生态演替描述的是生物定殖或扰动之后群落组成的变化。原生演替发生在新近暴露或形成的基质上，次生演替则发生在仍有原先群落残余的地方。演替涉及新定殖生物、存活生物与不断变化的环境条件之间的相互作用，而不仅仅是一组物种被另一组物种替代。(openstax.org)
与人类的关系及研究
生态系统服务是生态系统对人类福祉的贡献，包括食物、材料、水质调节和休闲活动机会。这些惠益与生态系统过程有关，但并不等同于这些过程：无论人类是否利用其产出，生态系统过程都会发生。评估生态系统服务时，需要识别受益者，并避免对相互关联的惠益重复计算。(nepis.epa.gov)
土地利用变化、污染、采收以及气候变化，都可能改变生态系统的结构和功能。生态恢复通过主动干预或消除压力，帮助退化后的生态系统恢复。恢复不一定需要重现所有历史条件，尤其是在环境条件已经发生变化的情况下。(epa.gov)
研究人员通过野外测量、实验、遥感和模型来研究生态系统。对生产、呼吸、营养物质迁移和群落组成的测量，分别反映生态系统功能的不同方面。重复观测有助于区分短期波动与较长期的变化，而模型则用于考察在野外难以单独分离出来研究的相互作用及响应。(epa.gov)