Живая система при всей сложности её организации состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), белков, полисахаридов, жирных кислот, а также других необходимых веществ.
Следует отметить, что именно с молекулярного уровня начинаются разнообразные и чрезвычайно сложные процессы, лежащие в основе жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и т.д.
Клеточный уровень. Клеткане только структурная единица любого живого организма, но и единица его развития. На клеточном уровне сопрягаются такие важнейшие процессы, как передача информации и превращение веществ и энергии.
Организменный уровень. Элементарной единицей организменного уровня является отдельная особь. Она рассматривается в развитии (от момента зарождения до прекращения существования) как живая система. В организме возникают системы органов, которые специализируются для выполнения различных функций (пищеварения, дыхания и т.д.).
Популяционно-видовой уровень. Популяция как совокупность организмов одного и того же вида, объединённых общим местом обитания, является уже надорганизменной структурой. Важно подчеркнуть, что именно в этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования.
Биогеоценотичесий уровень. Биогеоценоз – это совокупность организмов разных видов и различной сложности организации во всём многообразии связей с факторами среды их обитания. В течение совместного исторического развития организмов разных систематических групп возникают динамичные и довольно устойчивые сообщества.
Биосферный уровень. Поскольку биосфера есть совокупность всех биогеоценозов, охватывающая все явления жизни, она является высшим уровнем организации живой материи. На биосферном уровне происходят круговорот веществ и энергии.
Экология изучает главным образом системы выше уровня организма, куда входят популяционные и экологические системы. Самой крупной и наиболее близкой к идеалу по «самообеспечению» является биологическая система – биосфера. Она включает все живые организмы Земли, находящиеся во взаимодействии с физической средой как единое целое. И чтобы поддерживать эту систему в состоянии устойчивого равновесия, необходимо получать поток энергии от Солнца. Иерархический поток энергии даёт удобную основу для подразделения и изучения экологических ситуаций. На основании этого можно дать следующее определение экологии как науки.