生态学的研究方法可以分为野外研究法、实验研究法和理论研究法三大类。具体如下：

（1）野外研究法

从生态学发展历史来讲，野外研究方法是首先的，并且是第一性的。例如要了解动物的种群数量变动，首先要在自然中观察和收集资料。

（2）实验研究法

实验研究是分析因果关系的一种有用的补充手段。实验研究的优点是条件控制严格，对结果分析比较可靠，重复性强，但也有缺点，实验室条件可能与野外自然状态下的有区别。近几十年来，生态学还发展了在自然条件下进行实验研究的方法，如驱除寄生虫以研究雷鸟种群的动态，同时可以设置对照区。

（3）理论研究法

利用数学模型进行模拟研究是理论研究最常用的方法。利用数学模型研究种群动态在发展种群生态学上，例如种群增长和种间竞争等方面，已经做出了很大的贡献。模型研究的预测，还必须通过现实来检验其预测结果是否正确，同时，也可以通过修改参数再进行模拟，使模型研究逐步逼近现实。