Populaciona ekologija, izvorno nazvana autekologija, je studija o tome kako populacije međusobno djeluju i mijenjaju se unutar određenog okruženja. Koristeći ovu znanost, stručnjaci mogu ponuditi napredne teorije o rastu ili stopi smrtnosti različitih vrsta. Znanje stečeno iz populacijske ekologije iznimno je korisno za napore očuvanja jer može dati opću sliku sposobnosti preživljavanja populacija.
Jedan od očeva moderne jednakosti stanovništva je Charles Darwin, poznati britanski znanstvenik. Proširujući raniji rad Thomasa Malthusa, Darwin je teoretizirao mnogo od onoga što je poznato o evoluciji vrsta za preživljavanje. U svojim studijama životinjskih populacija, kao što su zebe, Darwin je uspio razumjeti kako su se životinje prilagodile za preživljavanje u svom specifičnom okruženju. Interakcija stanovništva i okoliša čini okosnicu za veliki dio posla koji se obavlja u populacijskoj ekologiji.
Algoritmi i obrasci ponašanja stanovništva izazvali su mnoge rasprave među stručnjacima tijekom 20. stoljeća. Iako se većina složila da bi osnovne formule za određivanje vjerojatne stope preživljavanja stanovništva trebale postojati, nije postojao veliki konsenzus o tome koje su to formule. Danas populacijska ekologija predstavlja masu grafikona i tablica za određivanje principa ponašanja populacije. Iako se nijedna metoda nije pokazala apsolutno savršenom, čini se da se sposobnost izrade približno točnih predviđanja povećava kako se nove teorije testiraju na terenu.
Iako je znanost i matematika koja tvori populacijsku ekologiju laiku možda teško razumjeti, vrijednost rezultata se lako mjeri. Polje je od vitalne važnosti za napore konzervatorskih skupina, jer daje modele i predviđanja o tome koliko dobro populacija preživljava u svom okruženju. Ekologija stanovništva može pokazati učinke novounesene biljke ili životinje na lokalni ekosustav; informacije koje mogu biti iznimno važne u područjima gdje egzotične vrste mogu dovesti do devastacije lokalnih stvorenja.
U naporima za ponovno naseljavanje, populacijska ekologija također može sugerirati koliko će dobro unesena vrsta biti u zaštićenom području kao što je nacionalni park ili rezervat divljih životinja. Međutim, postoji zabrinutost da nepreciznost znanosti zapravo može biti na štetu nekih granično ugroženih vrsta. Ako model netočno sugerira da populacija cvjeta ili će uvelike skočiti u brojkama, lokalne samouprave mogu izdavati dozvole za lov ili sakupljanje na temelju modela, a ne na temelju stvarnog broja. Možda je najbolje imati na umu da je priroda nepredvidljiva, a populacijska ekologija, iako se poboljšava, nikada ne može uzeti u obzir sve moguće varijable u okolišu.