ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศมีหลายรูปแบบ เช่น ภาวะการแข่งขัน ภาวะการล่าเหยื่อ ภาวะอิงอาศัย ภาวะการได้ประโยชน์ร่วมกัน ภาวะพึ่งพากัน และภาวะปรสิต เป็นต้น

การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ ย่อมมีความสัมพันธ์เกี่ยวเนื่องกันไม่ทางตรงก็ทางอ้อม ในทางตรงอาจมีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกัน หรือเป็นศัตรูกันก็ได้ ในทางอ้อมอาจมีความสัมพันธ์แบบเกี่ยวเนื่องกัน เช่น เสือกับหญ้า โดยเสือไม่กินหญ้า แต่กินสัตว์กินหญ้า เช่น กระต่าย กวาง วัว เป็นต้น สามารถแบ่งความสัมพันธ์ได้หลายแบบ ดังนี้

1. ภาวะเป็นกลาง (Neutralism)

เป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีผลอะไรต่อกัน ต่างฝ่ายต่างไม่ได้รับประโยชน์ และไม่เสียประโยชน์ เช่น กวางและนกฮูกที่อาศัยอยู่ในป่า แมงมุมกับกระต่ายอาศัยอยู่ในทุ่งหญ้า แมงมุมกินแมลงเป็นอาหาร ส่วนกระต่ายกินหญ้าเป็นอาหารจึงไม่มีฝ่ายใดได้หรือเสียประโยชน์ เป็นต้น

2. ภาวะการแข่งขัน (Competition)

สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในบริเวณเดียวกัน ซึ่งอาจเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน หรือต่างชนิดกัน มีความต้องการปัจจัยอย่างใดอย่างหนึ่งร่วมกัน และปัจจัยนั้นมีจำกัด หรือต่างแข่งขันกันเพื่อแสวงหาปัจจัยที่ต้องการในการดำรงชีพ โดยต่างฝ่ายต่างเสียประโยชน์ด้วยกันทั้งคู่ เช่น ต้นไม้ที่ปลูกรวมอยู่ในเนื้อที่จำกัด พยายามแข่งกันเจริญสูงขึ้นเพื่อรับแสงแดด ฝูงปลาแย่งกันตะครุบเหยื่อ สุนัขแย่งกินอาหาร สิงโตแย่งเหยื่อกับฝูงหมาป่า เป็นต้น โดยทั่วไปการแข่งขันระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันมักจะรุนแรงมากกว่าสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน

3. ภาวะการล่าเหยื่อ (Predation)

ความสัมพันธ์ที่ฝ่ายหนึ่งเป็นผู้ล่า (Predator) ส่วนอีกฝ่ายหนึ่งเป็นผู้ถูกล่า หรือเหยื่อ เช่น นกกินแมลง งูกินกบ เสือล่ากวางกินเป็นอาหาร

4. ภาวะอิงอาศัย (Commensalism)

ความสัมพันธ์แบบนี้ เป็นความสัมพันธ์ที่ได้ประโยชน์เพียงฝ่ายเดียว ส่วนอีกฝ่ายหนึ่งก็ไม่เสียประโยชน์แต่อย่างใด ตัวอย่างเช่น

- เหาฉลามกับปลาฉลาม เหาฉลามเป็นปลาชนิดหนึ่งที่มีอวัยวะสำหรับดูดเกาะติดปลาฉลาม อาศัยกินเศษอาหารจากปลาฉลาม โดยไม่ได้ดูดเลือดหรือทำอันตรายใดๆ แก่ปลาฉลาม

- นกทำรังบนต้นไม้ สัตว์เหล่านี้ได้ที่อยู่อาศัย หลบภัยจากศัตรูตามธรรมชาติ โดยต้นไม้ไม่ได้และไม่เสียประโยชน์อะไร

- เฟิร์นกับต้นไม้ใหญ่ เฟิร์นเป็นต้นไม้ที่อาศัยบนต้นไม้อื่น แต่ไม่เบียดเบียนต้นไม้อื่น เพียงแต่อาศัยร่มเงาและความชื้น เพื่อการดำรงชีวิตเท่านั้น

5. ภาวะการได้ประโยชน์ร่วมกัน (Proto-cooperation)

สิ่งมีชีวิต 2 ชนิดได้ประโยชน์ร่วมกันเมื่อมาอยู่ด้วยกัน และสามารถแยกจากกันไปดำรงชีวิตตามปกติได้ เช่น ปูเสฉวนกับดอกไม้ทะเล นกเอี้ยงกับควาย แมลงกับดอกไม้ มดดำกับเพลี้ยอ่อน เป็นต้น

- มดดำกับเพลี้ยอ่อน ซึ่งมดดำจะดูดน้ำเลี้ยง (อาหาร) จากเพลี้ยอ่อนทางทวารหนัก และคาบเพลี้ยอ่อนไปวางตามที่ต่างๆ เพื่อหาแหล่งดูดน้ำเลี้ยงต่อไป ซึ่งทำให้เพลี้ยอ่อนได้แหล่งอาหารใหม่ๆ

- นกเอี้ยงบนหลังควาย นกเอี้ยงอาศัยกินแมลงบนผิวหนังควายเป็นอาหาร เป็นการช่วยลดจำนวนแมลงที่เป็นปรสิตของควายไปในตัว จัดเป็นความสัมพันธ์แบบการได้ประโยชน์ร่วมกันระหว่างควายกับนกเอี้ยง

6. ภาวะพึ่งพากัน (Mutualism)

เป็นความสัมพันธ์ที่ทั้งสองฝ่ายได้ประโยชน์ร่วมกัน และแยกกันอยู่ไม่ได้ เช่น

- ไลเคน (Lichen) เป็นสิ่งมีชีวิตสองชนิด คือ รากับสาหร่าย พบตามเปลือกต้นไม้ชนาดใหญ่ การอยู่ร่วมกันนี้ทั้งสาหร่ายและราต่างได้รับประโยชน์ กล่าวคือ สาหร่ายสร้างอาหารได้เอง แต่ต้องอาศัยความชื้นจากรา ส่วนราก็ได้อาศัยดูดอาหารที่สาหร่ายสร้างขึ้น

7. ภาวะปรสิต (Parasitism)

ร่างกายของสิ่งมีชีวิตสามารถเป็นแหล่งที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่ดำรงชีพแบบปรสิต ผู้ถูกอาศัย (Host) จะเป็นฝ่ายเสียประโยชน์ ส่วนผู้ที่ไปอาศัย คือ ปรสิต (Parasite) จะเป็นฝ่ายได้รับประโยชน์ เนื่องจากปรสิตจะคอยแย่งอาหาร หรือกินส่วนของร่างกายผู้ถูกอาศัย เช่น

- กาฝากบนต้นไม้ใหญ่ กาฝากเป็นพืชที่อาศัยบนต้นไม้อื่น โดยชอนไชรากเข้าไปดูดน้ำเลี้ยงจากต้นไม้ที่อาศัยอยู่ แย่งอาหารจนต้นไม้ที่ถูกดูดน้ำเลี้ยงไม่สามารถเจริญเติบโต และอาจตายในที่สุด