Застосування методів моделювання в екології має ще більше значення, ніж у техніці, вже тому, що необхідно вирішувати завдання дуже складні, недостатньо вивчені, до того ж занадто високовартісні та дуже складно прогнозовані за своїми віддаленими наслідками. Із самого принципу екології випливає, що завдання наукових досліджень у галузі охорони довкілля, які виконуються за допомогою математичних методів, мають більш високий рівень складності і відповідальності за наслідки. Вони потребують більшого обсягу інформації, розвинутого методичного забезпечення, високої точності одержуваних результатів і високої вірогідності їх досягнення. Чим складніші проблеми наукового дослідження виникають в екології, тим більш досконалими повинні бути методи моделювання, тим вища їх роль і значення. У принципі будь-яку математичну модель можна назвати імітацією екологічного процесу. Проте цей термін є більш точним, якщо модель відтворює не тільки статистичний взаємозв¢язок між об¢єктами (елементами) системи, але й імітує розвиток самої системи в часі. Однією з переваг такої моделі є можливість враховувати вплив випадкових факторів (методами теорії ймовірності, методами теорії випадкових процесів, методами стохастичної імітації, які звичайно прийнято називати методами статистичного моделювання).
Об¢єкти моделювання взагалі визначаються таким чином. Якщо ж говорити про моделювання в екології, то необхідно конкретизувати об¢єкт реальної дійсності, модель якого створюється і визначається. У цілому можна сказати, що в усіх випадках основним об¢єктом дослідження за допомогою моделей буде екологічна система. Це поняття, в принципі, не нове. Проте використовуючи його, необхідно точно розуміти його зміст. Поняття системи давно використовується у різних галузях знань і відіграє важливу роль у формуванні і методології різних наук.
Системами є об¢єкти живої природи, економічні і виробничі відносини між людьми, частини нашого Всесвіту (макросвіт) і того мікросвіту, який створює основу будь-якої речовини. Системами називають сукупності спеціальних символів, які складають математичний опис різних процесів і явищ, реально існуючих у природі. Системами є всі створені людиною механізми, пристрої, технології.
Всі реально існуючі в природі системи, побудовані шляхом абстрактного мислення, володіють визначеною сукупністю характерних особливостей, наявність яких дає можливість об¢єднувати ці поняття, різні за своїм конкретним вираженням, у загальне збірне поняття системи.
Зокрема, в біології конкретизується поняття системи як організму в цілому або його частини (нервової системи, обміну речовин і т.п.). У математиці – це системи рівнянь, системи операцій, системи позначень і т.д. В екології – екосистема, її компоненти і т.д.
Зауважимо, що слово "комплекс" означає сукупність предметів або явищ, які складають одне ціле. У той же час "система" визначається як " множина елементів із відношеннями і зв¢язками між ними, що створює визначену цілісність". При цьому береться до уваги той факт, що система як упорядкована цілісна множина взаємопов¢язаних елементів, які володіють структурою і організацією, "у своїй взаємодії із середовищем демонструє відповідну поведінку", визначену як впливом середовища, так і "власними цілями, що мають на увазі перетворення середовища, підпорядкування його своїм потребам" та що ефект функціонування системи в цілому може відрізнятися від сумарного ефекту її складових частин.