概述
研究整個地球的生態問題的生態學分支。又稱生物圈生態學。由於人類活動在近百年來對生物圈的影響迅速增加，出現一些影響全球甚至威脅人類生存的跡象，諸如溫室效應和全球氣候變暖、臭氧層被破壞、酸雨等，因而對地球這個生命維持系統的基本過程和性質的了解，已成為未來幾十年的重大科學問題。
詳述
地球女神或蓋阿假說認為，地球表面的大氣組成、地表溫度、酸鹼度和海水的化學組成是受地球上生命總體所主動調節的，即當它們受自然條件干擾（如太陽輻射量增加、地震、火山爆發、大陸漂移等）和人類活動破壞（如工業污染、森林濫伐等）時，生命總體就會通過其生長和代謝對這些變化作出反應和調整。達爾文進化論認為生物進化是對基本上變化不大的環境的適應過程，所以地球女神假說與進化論思想有著明顯的不同。
全球變化研究涉及諸多學科，規模巨大，需用現代遙感技術和高級計算機系統才能在全球範圍進行。1986年在國際科聯組織下開展的“國際地圈-生物圈計畫( IGBP)”的全球變化研究，不僅涉及大氣圈、水圈(包括海洋)、生物圈和岩圈，還涉及工業與能源管理，森林砍伐和種植等社會經濟問題，目的是了解全球性的變化過程和造成這種變化的原因，以及對人類未來的影響。
