Экологическое равновесие в природе — относительная устойчивость видового состава живых организмов, их численности, продуктивности, распределения в пространстве, а также сезонных изменений, круговорота веществ, и других биологических процессов в любых природных сообществах.
В основе экологического равновесия экосистем лежит постоянство биотического круговорота веществ, который в каждой конкретной экосистеме имеет свои особенности, сязанные с видовым составом и численностью организмов, их типом обмена веществ. Решающее значение при этом имеют соотношение автотрофов (продуцентов) и гетеротрофов (консументов, редуцентов), а также приспособленность организмов друг к другу и к среде обитания. Совокупность этих факторов, сложившаяся в процессе эволюции, обеспечивает устойчивость экосистем, или их гомеостаз. За меру стабильности экосистем часто принимают их видовое разнообразие — чем оно выше, тем надежнее поддерживается экологическое равновесие.
При колебаниях условий среды, выходящих за пределы, обычные для данной экосистемы, возникают нарушения экологического равновесия, приводящие к снижению численности одних и резкому увеличению других видов. Плотность того или иного вида при неблагоприятных условиях снижается, но в оптимальных условиях возрастают плодовитость, скорость роста и развития, и плотность вида восстанавливается.
Часто под нарушением экологического равновесия понимают не только изменения различных биотических факторов, но и значительные колебания газового состава атмосферы, загрязнение вод, глобальное загрязнение окружающей среды, то есть все, что может изменить нормальную жизнь на данной территории живых организмов.
Актуальность сохранения экологического равновесия возросла в XX веке с появлением таких средств воздействия на экосистемы, которые могут привести к их необратимому нарушению.