Ekologia ja ympäristötiede liittyvät läheisesti toisiinsa, ja toisen periaatteiden tunteminen on välttämätöntä toisen ymmärtämiseksi täysin. Suurin ero näiden kahden välillä on se, että jälkimmäinen on kattavampi kenttä, joka sisältää monia maapallon ja biotieteiden elementtejä erilaisten luonnonprosessien ymmärtämiseksi. Ekologia puolestaan keskittyy yleensä enemmän siihen, miten organismit ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja lähiympäristönsä kanssa. Molemmat tieteet tarjoavat erittäin tärkeää tietoa luonnosta ja siitä, mitä ihmiset voivat tehdä suojellakseen planeettaa paremmin ja säästämään resursseja.
Tärkeä ero ekologian ja ympäristötieteen välillä on tutkimuksen tavoite kaikilla tieteenaloilla. Toisin kuin ympäristötieteilijät, ekologit pyrkivät keskittämään tutkimuksensa hyvin erityisiin elävien olentojen populaatioihin, kuten tietyn tyyppiseen ruohoon tai kalaryhmään. Ekologit pyrkivät ymmärtämään, miten populaatiot ovat vuorovaikutuksessa, lisääntyvät ja menestyvät ekosysteemissä. Ne keskittyvät lähinnä välittömiin tekijöihin, kuten ruoka -asetuksiin, saalistukseen ja seksuaaliseen valintaan ryhmän sisällä. Huolellisen tarkkailun ja historiallisen tutkimuksen avulla he selittävät lajiun vaikuttavia kehitys- ja evoluutiomuutoksia.
Ympäristötieteilijät suorittavat laboratoriotutkimuksia ja kenttätutkimuksia saadakseen tietää monista alueeseen vaikuttavista tekijöistä. Ekologien tavoin he tutkivat eläviä olentoja ja niiden käyttäytymistä yksityiskohtaisesti. Lisäksi he ottavat huomioon ilmaston, geologisten prosessien, lämpötilan muutosten ja vesisyklien vaikutukset ekosysteemejä tutkiessaan. Esimerkiksi ympäristötieteilijä voi tutkia erityisen kuivan kauden vaikutuksia eri kasvilajien kasvuun alueella. Hän voi sitten yrittää tunnistaa mahdolliset negatiiviset seuraukset alueen kasvissyöjille.
Vahva koulutuksellinen tieteellinen menetelmä on tarpeen sekä ekologiassa että ympäristötieteessä. Molempien alojen ammattilaiset suorittavat tarkkoja, eettisiä, erittäin kontrolloituja tutkimuksia varmistaakseen tarkat tulokset. He kirjaavat havaintonsa yksityiskohtaisiin raportteihin ja luovat tarvittaessa tilastollisia analyysejä, jotta muut tutkijat voivat tarkastella ja hyödyntää niiden tuloksia.
Näiden tieteiden ymmärtäminen on välttämätöntä suojelua koskevien lakien ja politiikkojen muotoilussa. Kun hallitukset ja teollisuudenalat asettavat uusia standardeja, ne yleensä neuvottelevat alan asiantuntijoiden kanssa asiantuntija -neuvojen antamiseksi. Ympäristötutkijat saatetaan tehdä sopimuksella analysoimaan saastetasoja ja muita riskitekijöitä teollisuuslaitoksen lähellä. Ekologeja tarvitaan määrittämään tiettyjen populaatioiden hyvinvointi ja ehdottamaan tapoja suojella uhanalaisia lajeja paremmin. Yhdistämällä molempien tieteenalojen tutkijoiden keräämät tiedot viranomaiset voivat luoda tehokkaita politiikkoja ja koulutusresursseja ihmisten seurattavaksi.