Οικοσύστημα ορίζεται ένας καθορισμένος χώρος που περιλαμβάνει το σύνολο της μη ζωντανής ύλης, των ζώντων οργανισμών και των φυσικών παραγόντων (άνεμοι, ακτινοβολία, βροχή κ.ά.) που δρουν στο χώρο αυτό και βρίσκονται σε αλληλοεπίδραση μεταξύ τους. Έτσι, για παράδειγμα ένα δάσος, ένας βάλτος ή μια λίμνη θεωρούνται στο σύνολό τους οικοσυστήματα, αλλά και η γη είναι ένα μεγάλο οικοσύστημα.
Ένα οικοσύστημα αποτελείται από μια οργανωμένη ενότητα βιοτικών (φυτά, ζώα, μικροοργανισμοί) και αβιοτικών παραγόντων (νερό, έδαφος, αέρας) που ανταλλάσσουν μεταξύ τους ενέργεια, υλικά και πληροφορία και τροφοδοτούνται από μια πηγή ενέργειας. Το μέγεθος ενός οικοσυστήματος είναι τυχαίο και τα όρια του ορίζονται από τον ερευνητή που επιθυμεί να το μελετήσει.
Έτσι οικοσύστημα μπορεί να θεωρηθεί ένα φυτό, ένα δάσος, μια λίμνη, ένα πέλαγος, το μέρος της γης που καλύπτεται από θαλασσινό νερό, το στερεό τμήμα της γης, ή ακόμα και ολόκληρος ο πλανήτης γη.
Παράδειγμα ενός ολοκληρωμένου οικοσυστήματος αποτελεί και ένα δέντρο. Το δέντρο προσλαμβάνει διοξείδιο του άνθρακα (CO2)από την ατμόσφαιρα, απορροφάνερό και ανόργανες ενώσεις από το έδαφος και χρησιμοποιεί την ηλιακή ενέργεια για να συνθέσει οργανικές ενώσεις με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Οι οργανισμοί αυτοί (ανώτερα φυτά, φύκη) που μέσω της φωτοσύνθεσης συνθέτουν πολύπλοκες οργανικές ενώσεις ονομάζονται αυτότροφοι ή πρωτογενείς παραγωγοί. Τα διάφορα τμήματα του δέντρου (φύλλα, καρποί, ρίζες) αποτελούν πηγή τροφής για πολλά φυτοφάγα έντομα και ζώα, τα οποία με τη σειρά τους αποτελούν τροφή για τα σαρκοφάγα ζώα.
Οι οργανισμοί εκείνοι που δε φωτοσυνθέτουν, αλλά προσλαμβάνουν έτοιμη οργανική ύλη καθώς τρέφονται με άλλους οργανισμούς ονομάζονται ετερότροφοι ή καταναλωτές. Οι φυτοφάγοι οργανισμοί αποτελούν τους καταναλωτές α΄ βαθμίδας, ενώ οι σαρκοφάγοι τους καταναλωτές των ανώτερων βαθμίδων. Τα υπολείμματα των φυτικών και ζωικών οργανισμών (π.χ. περιττώματα, νεκροί οργανισμοί) που καταλήγουν στο έδαφος διασπώνται από μικροοργανισμούς που ονομάζονται αποικοδομητές σε απλούστερες οργανικές και ανόργανες ενώσεις.
Τελικά, οι ανόργανες αυτές ενώσεις και το διοξείδιο του άνθρακα που απελευθερώνονται κατά την αποικοδόμηση της οργανικής ύλης απορροφώνται και πάλι από το δέντρο (και γενικά από τους παραγωγούς) κατά τη φωτοσύνθεση. Με το παραπάνω παράδειγμα μπορεί να γίνει σαφής η αλληλεξάρτηση μεταξύ των αβιοτικών και των βιοτικών παραγόντων ενός οικοσυστήματος.
Οι οργανισμοί ενός οικοσυστήματος σχηματίζουν μια τροφική αλυσίδα, μέσω της οποίας προσδιορίζεται η μεταφορά ενέργειας από τον ένα οργανισμό στον άλλον. Τη βάση μιας τροφικής αλυσίδας αποτελούν οι αποικοδομητές, τη συνέχειά της οι παραγωγοί και οι καταναλωτές α΄ βαθμίδας και την κορυφή της οι καταναλωτές των ανώτερων βαθμίδων.
Βέβαια, επειδή στην πραγματικότητα κάθε οργανισμός δεν τρέφεται μόνο με ένα είδος, τελικά σχηματίζονται σύνθετα δίκτυα τροφικών σχέσεων που ονομάζονται τροφικά πλέγματα.