Populatiebiologie, ook wel populatiedynamica genoemd, is die tak van de
biologie die zich bezighoudt met de analyse van factoren die het
aantal en de
dichtheid van
populaties in ruimte en tijd beïnvloedt. Door middel van modellen kan men analyseren welke levensstadia van belang zijn voor het voortbestaan van de populatie. Zo kan bijvoorbeeld worden bepaald welke bomen in het
tropisch regenwoud gekapt kunnen worden zonder dat het voortbestaan van de lokale populatie groot gevaar loopt. Dit leidt tot een meer verantwoorde vorm van
natuurbeheer. Ook worden de technieken uit de populatiedynamica gebruikt om de interacties tussen soorten (bv.
predatie) te beschrijven. Een klassiek voorbeeld hiervan is de analyse van zoetwatermeren waaruit blijkt dat de toevoeging van extra
nutriënten leidt tot een vermindering van de
biodiversiteit.