Doğal ve dengeli popülasyonlarda aynı ortamı işgal eden canlı türleri arasında besin ilişkileri bakımından kusursuz bir düzen bulunmaktadır. Tüm hayvanlar hayatta kalabilmek ve hareket edebilmek için gerekli olan enerjilerini yedikleri yiyeceklerden sağlarlar. Bu beslenme biçimlerine göre hayvanlar temel kategorilere ayrılır; sadece bitkiyle beslenenler otçul (herbivor), yalnızca etle beslenenler etçil (karnivor) ve hem ot hem de et ile beslenenler ise karışık beslenen (omnivor) canlılar olarak adlandırılır. Canlıların besin çeşitliliği açısından da farklı stratejileri bulunur. Bazı hayvanlar çok geniş bir besin yelpazesine sahipken (örneğin yaban domuzu yosun, eğrelti otu, mantar, solucan, böcek ve leş yiyebilir), bazıları yalnızca belirli besin gruplarıyla beslenir. Hatta bazı türler son derece özelleşmiş diyetlere sahiptir; örneğin karıncayiyenler yalnızca belirli böcek türleriyle beslenerek besin uzmanlaşmasının en net örneklerinden birini oluştururlar. Hayvanların besin ihtiyaçları vücut ağırlıklarıyla da doğrudan ilişkilidir. Bazı türler günlük olarak ağırlıklarının çok küçük bir yüzdesi kadar besine ihtiyaç duyarken (örneğin yarasalar ağırlıklarının sadece %7'si kadar beslenir), bazı türler ise metabolik hızları nedeniyle ağırlıklarının %150'si kadar şaşırtıcı miktarda besin tüketebilirler (örneğin köstebekler). Hayvanlar aleminde besin alma sıklığı ve açlığa dayanabilme yetenekleri türden türe büyük değişiklikler gösterir. Bu durum ekolojik adaptasyonun en çarpıcı yönlerinden biridir. Bazı hassas türler, yumurtadan çıktıktan sonraki birkaç saat içinde beslenemezlerse anında ölürler (örneğin uğurböceği). Buna karşın bazı hayvanlar uzun süreli açlığa karşı inanılmaz mekanizmalar geliştirmiştir. Timsahlar doğada yılda yalnızca bir kez, doyuncaya kadar beslenirken, tahtakuruları 'açlık uyuşukluğu' adı verilen bir duruma girerek 8-10 yıl boyunca hiçbir besin almadan hayatta kalabilme kapasitesine sahiptirler. Ayrıca bazı gelişmiş hayvan türlerinde, besin kıtlığı veya sosyal yapı gereği yavru bireyler ile erişkin bireyler arasında ilginç besin paylaşımı mekanizmaları ve davranışları görülebilmektedir. Ekosistem, canlılar ile cansız çevre arasındaki kusursuz dengeyi temsil eder ve dört temel öğeden meydana gelir: İnorganik maddeler (cansızlar), primer üreticiler (bitkiler), tüketiciler (otçul ve etçil hayvanlar) ve ayrıştırıcılar (bakteri ve mantarlar). Bu unsurlar, enerjinin ve maddelerin doğada dolaşmasını sağlayan devasa bir besin zincirini oluşturur. Üretici konumundaki bitkiler, fotosentez süreci sayesinde güneş enerjisini doğrudan kimyasal enerjiye dönüştürerek kendi besinlerini üretirler. Tüketiciler ise kendi besinlerini üretemeyen canlılardır. Birincil tüketiciler doğrudan bitkilerle beslenen otçullardır (örneğin sincaplar tohum ve fındık yer). İkincil tüketiciler (karnivorlar) ise otçullarla veya diğer etçillerle beslenirler. Üçüncül tüketiciler grubunda yer alan insanlar ve diğer omnivorlar hem bitkisel hem de hayvansal maddeleri tüketirler. Ekosistemin en hayati halkalarından biri olan ayrıştırıcılar ise ölü organik materyalleri parçalayarak yeniden inorganik maddelere dönüştürür ve üreticilerin kullanımı için doğaya geri kazandırırlar. Doğadaki hiçbir besin zinciri diğerlerinden tamamen bağımsız ve yalıtılmış değildir. Aksine, tüm bu zincirler birbirine karmaşık yollarla bağlı olan büyük bir besin ağını meydana getirirler. Bu ağ içerisindeki herhangi bir halkada meydana gelen ani bir değişim (aşırı çoğalma veya tükenme), tüm ekosistemi ve diğer halkaları doğrudan etkiler. Kısa zaman dilimlerinde bu tür popülasyon salınımları ve dalgalanmaları gözlense de, uzun zaman dilimlerinde doğa kendi kendini dengeleyen bir sistem kurar. Çoğu zaman bir yaşam alanında birden fazla besin zincirinin büyük bir uyum ve denge içerisinde bir arada bulunduğu görülmektedir. Ekolojik araştırmalarda aynı habitatta (yaşam alanında) birlikte yaşayan canlıların birbirleriyle olan her türlü etkileşimine 'koaksiyon' adı verilir. Bu ilişkiler aynı türün bireyleri arasında (tür içi) ya da farklı türler arasında (türler arası) gerçekleşebilir. Tür içi ilişkiler; eşeysel ilişkiler (yavru üretimi), koloni oluşturma (birlikte hareket etme), gruplar kurma ve rekabet (yuvayı koruma, eş ve besin bulma) gibi amaçlarla ortaya çıkar. Bazı hayvan türlerinin hayatta kalabilmesi için mutlaka sosyal gruplar halinde yaşaması şarttır. Türler arası etkileşimler ise ekosistemin çeşitliliğini belirler. Bu ilişkiler bazen her iki taraf için de olumlu, bazen bir tarafın zararına diğerinin yararına (predasyon, parazitlik), bazen her iki tarafın da zarar gördüğü rekabet şeklinde, bazen de taraflardan birinin etkilenmediği nötr veya kommensal biçimlerde gerçekleşebilir.