Unter einem Ökosystem wird ein Lebensraum mit bestimmten Lebensgemeinschaften verstanden, wobei der Lebensraum als Biotop, die Lebensgemeinschaft als Biozönose bezeichnet wird. Ökosysteme besitzten räumliche und zeitliche Dimensionen, was die Betrachtung von aquatischen und terrestrischen Systemen anschaulich zeigt. Ein funktionierdendes Ökosystem existiert unabhängig vom Menschen und reguliert sich im Fall einer Störung selber (Resistenz oder Resilienz). Ebenfalls eine große Rolle spielen die zu Anfang des Kurses erwähnten Trophiestufen. Die durch Primärproduzenten verfügbar gemachte Energie nimmt durch Umwandlungsprozesse im Laufe der Nahungskette nach oben hin ab. So benötigt man bis zu 8 kg Getreide für 1 kg Fleisch. Im Gegensatz zur Energie akkumulieren sich Giftstoffe in der Nahrungskette und belasten die Sekundärproduzenten am meisten. So wie Energie und Schadstoffe die Nahrungskette durchlaufen, unterliegen Stickstoff und Kohlenstoff einem stetigen Kreislauf im gesamten Ökosystem.
Bei aquatischen Systemen unterscheidet man zwischen stehendem und fließendem Gewässer. Diese Unterscheidung ist essentiell, da stehende Gewässer wie Seen in feste Wasserschichten eingeteilt werden können, die einer temperaturabhängigen Zirkulation unterliegen. Bei Fließgewässer ist diese Unterscheidung nicht möglich, dafür existieren fließende Übergänge von Ober-, Mittel- und Unterlauf. Durch die Bewegung des Wassers sind Flüsse bis zu einem gewissen Grad selbstreinigend und zeigen deutlich weniger Probleme als stehende Gewässer, bei denen sich leicht Nährstoffe aus etwa Düngern anreichern. Die Gewässergüte ergibt sich aus chemischen (pH-Wert, Nährstoffgehalt) und biologischen (Saprobienindex) Untersuchungen. Diese lassen sich anschließend in einer Güteklasse zusammenfassen.
Terreristrische Ökosysteme werden nach den einzelnen Klimazonen auf der Erde eingeteilt. Im Abitur beschäftigt man sich exemplarisch mit dem Ökosystem Wald, das von oben nach unten in Schichten eingeteil werden kann. Die Güte terrestrischer Systeme basiert auf einer Standortbeurteilung, in der abiotische und biotische Faktoren berücksichtigt werden.