Diferite fenomene care se petrec in natura se incearca de catre ecologi a fi descrise utilizand modele matematice. Aceste modele au avantajul ca luand in considerare o serie de caractere esentiale, ofera un instrument comun pentru descrierea unor procese care aparent sunt foarte diferite. De de alta parte, exprimand un comportament ideal al unui proces sau fenomen este posibil compararea si raportarea acestei situatii ideale la unele situatii din natura. De aceea aceste modele matematice trebuie aplicate cu mare precautie.
Dinamica populatiei este definita ca fiind variatia numerica a unei populatii raportata la un anumit interval de timp. Pentru a a descrie dinamica unei populatii s-au eliberat modele matematice, mai intai pentru populatiile izolate ale unei specii aflate in conditii experimentale si apoi pentru cele naturale. Ulterior, aceste modele au fost integrate in modele mai complexe, in care s-au luat in considerare si relatiile interspecifice.
In cazul populatiilor cu generatii discrete (care nu se suprapun) modelul cel mai simplu de crestere numerica a populatiilor este cresterea exponentiala. Pentru asemenea populatii, in cazul fiecarei generatii numarul de indivizi creste cu o rata constanta, la inceput lent, apoi din ce in ce mai rapid, pe masura ce creste cu fiecare generatie, numarul de indivizi reproducatori.