Ökologen erstellen Modelle von Lebensräumen und Ökosystemen, um Fragen zu untersuchen, die unmöglich, unpraktisch oder unethisch zu beantworten wären, indem sie tatsächliche Ökosysteme testen. Stattdessen erfinden Ökologen komplizierte mathematische Programme, die in ähnlicher Weise wie reale reagieren sollten Ökosysteme, wenn sie ähnlichen Reizen ausgesetzt sind. Laut einem Artikel in BioScience liefern Modelle oft überraschende und unerwartete Ergebnisse.
Ein Ökologe kann beispielsweise ein Modell erstellen, das versucht zu bestimmen, wie die Energie durch ein kleines Teichökosystem fließt. Dementsprechend müsste der Wissenschaftler das Modell so entwerfen, dass es all die verschiedenen Wege berücksichtigt, auf denen Energie in das Ökosystem eindringt, wie etwa die Sonne, die Wanderung von Lebewesen zum Wasser und das Versinken von Pflanzenmaterial im Teich. Außerdem müsste der Ökologe sicherstellen, dass das Modell alle Wege berücksichtigt, auf denen Energie das Ökosystem verlässt, beispielsweise wenn Tiere den Teich verlassen.
Modelle sind keine perfekten Nachbildungen der natürlichen Welt, und manchmal liefern sie Ergebnisse, die sich später als falsch herausstellen. Dies führt dazu, dass viele Ökologen ihre Modelle regelmäßig optimieren, um ein Modell zu finden, das die reale Welt genau widerspiegelt. Da Modelle in der Ökologie so häufig verwendet werden, empfehlen die National Career Services im Vereinigten Königreich angehenden Ökologen, über Computerkenntnisse zu verfügen.