生態學謬誤即根據集合單位的分析結果作關於個體的斷言。
這一問題的要害是混淆了不同層次主體的行為模式。在研究設計中，分析單位是一個很重要的概念。從巨觀到微觀之間可能存在不同層次的分析單位。比如在生育研究中，微觀行為模式（如夫婦或家庭）可能與巨觀行為模式（如省和國家的匯總資料）有重大區別。
舉例說明，從巨觀來說，人口控制已經成為公共利益所在的情況下，個人、家庭卻不一定能夠自覺按照公共利益要求行動，因為巨觀利益並不完全與微觀利益相一致。但是如果將巨觀匯總資料中所發現的變數關係直接用來解釋微觀主體的行為，便有可能產生生態學謬誤。
比如，教育和經濟水平越發達的地區生育水平越低這一結論，並不一定能夠引申為個人受教育水平越高、收入越多，生育數量越低的結論。這是因為，以巨觀匯總數據進行分析時，真正行為主體（如果生育的行為主體是育齡婦女）的各方面特徵在匯總時喪失了直接聯繫。這就是說，我們已經不可能知道生育多的婦女是否真的是那些受教育程度低、收入少的婦女。所以並不能徹底排除實際上還存在著另一種可能性，即也許正是高教育程度、高收入的婦女生育較多。因此，從嚴格的意義上講，巨觀分析得到的統計結果只說明巨觀情況，並不能用巨觀情況直接引申到微觀情況。
如果引申，就意味著其中必須藉助一個假設條件，即巨觀行為與微觀行為的模式相同。而這一假設在很多實際情況中並不能普遍成立，所以用巨觀環境解釋微觀行為在方法論上要冒生態學謬誤的危險。
縱觀國內有關統計分析文獻，反映出這一問題並沒有被研究人員普遍意識到。很多研究論文完全不討論巨觀行為與微觀行為是否存在差異，是否可以假設其相同，就簡單從巨觀匯總數據的分析結果直接提供方便微觀行為模式了。
