A Ecologia tem uma complexa origem, em grande parte devido a sua natureza multidisciplinar. Os antigos filósofos da Grécia, incluindo Hipócrates e Aristóteles, foram os primeiros a registrar observações sobre história natural. No entanto, os filósofos da Grécia Antiga consideravam a vida como um elemento estático, não existindo a noção de adaptação.[4] Tópicos mais familiares do contexto moderno, incluindo cadeias alimentares, regulação populacional e produtividade, não foram desenvolvidos antes de 1700. Os primeiros trabalhos foram do microscopista Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723) e do botânico Richard Bradley(1688-1732). O biogeógrafo Alexander von Humboldt (1769–1859) foi outro pioneiro do pensamento ecológico, um dos primeiros a reconhecer gradientes ecológicos e fazer alusão às relações entre espécies e área.
No início do século XX, a ecologia foi uma forma analítica de história natural. Seguindo a tradição de Aristóteles, a natureza descritiva da história natural examina a interação dos organismos com o seu meio ambiente e suas comunidades. Historiadores naturais, incluindo James Hutton e Jean-Baptiste de Lamarck, contribuíram com obras significativas que lançaram as bases das modernas ciências ecológicas.[9] O termo "ecologia" é de origem mais recente e foi escrito pelo biólogo alemão Ernst Haeckel no seu livro Generelle Morphologie der Organismen (1866). Haeckel foi um zoólogo, artista, escritor e professor de anatomia comparada.
As opiniões divergem sobre quem foi o fundador da teoria ecológica moderna. Alguns marcam a definição de Haeckel como o início, outros atribuem a Eugenius Warming com a escrita de Oecology of Plants: An Introduction to the Study of Plant Communities (1895). A ecologia pode também ter começado com Carl Linnaeus, principal pesquisador da economia da natureza no início do século XVIII. Ele fundou um ramo de estudo ecológico que chamou de economia da natureza.[15] Os trabalhos de Linnaeus influenciaram Darwin no The Origin of Species onde adota a frase de Linnaues economia ou política da natureza. Linnaeus foi o primeiro a enquadrar o equilíbrio da natureza, como uma hipótese testável. Haeckel, que admirava o trabalho de Darwin, definiu ecologia com base na economia da natureza, o que levou alguns a questionar se a ecologia é sinônimo dos conceitos de Linnaues para a economia da natureza.