Моделирование (от лат. modulus – образец) как метод экологических исследований даёт возможность создавать модели, т. е. заместители реальных биологических объектов и процессов, исследуя которые учёные получают сведения о жизнедеятельности природных сообществ и экосистем.
Модели могут быть реальными и идеальными. Например, реальной моделью экосистемы пресного водоёма является комнатный. В нём присутствуют все необходимые компоненты экосистемы: свет, вода, воздух, грунт, растения, животные и микроорганизмы. Изучая обитателей аквариума, выясняя существующие взаимосвязи между его компонентами (влияние света, газового и ионного состава воды на жизнь растений и животных и обратное влияние организмов на неорганическую среду аквариумной экосистемы), можно получить некоторые представления о структуре и функционировании природной экосистемы пресного водоёма, например озера или реки.
Идеальные модели могут быть вербальными и математическими. В отличие от реальных, идеальные модели представляют собой условное описание системы-оригинала с помощью слов, графических изображений или математических знаков. Например, вербальные модели экосистем представляют собой описание изучаемой экосистемы, которое включает научный текст, сопровождаемый блок-схемой экосистемы, таблицами, графиками и другим иллюстративным материалом. Для количественной оценки динамики популяций, сообществ организмов, энергетики экосистем более подходят математические модели, среди которых выделяют аналитические (дискретные, точечные) и численные, или имитационные. У математических моделей в качестве элементов выступают математические переменные, рассматриваемые на каком-то конкретном интервале времени.