Le réchauffement climatique, la diminution des stocks de poissons, les relations prédateurs-proies, la restauration des cours d'eau, et l'invasion de plantes et d'animaux exotiques sont autant de phénomènes qui intéressent les écologistes. L'écologie vise à mieux comprendre les relations entre les organismes vivants et leur milieu afin de mesurer les effets de ces phénomènes et de proposer des approches originales pour la protection de notre environnement. C'est ainsi que l'écologiste s'intéresse notamment aux effets des activités humaines sur la faune et la flore et aux nombreux rôles que jouent les différentes espèces dans les écosystèmes comme:

• la pollinisation des fleurs par les insectes pour augmenter la productivité des arbres fruitiers;
• l’utilisation de plantes fixatrices d’azote comme engrais vert;
• le contrôle naturel des insectes nuisibles pour réduire l'usage des pesticides;
• l’utilisation d’espèces indicatrices pour gérer l’exploitation forestière.

La formation offerte au Département de biologie permet d'acquérir de bonnes connaissances théoriques et pratiques en écologie par le biais de cours spécialisés, dont plusieurs avec applications pratiques sur le terrain (Stage de terrain en écologie, Écologie générale, Écologie végétale, Limnologie, Biologie médico-légale). De plus, un cours d'Initiation à la recherche permet de faire un plein stage d'été sur le terrain.  Les professeurs impliqués dans l'axe écologie sont Mélanie Jean (écologie des bryophytes), Nicolas Lecomte (écologie polaire), Gaétan Moreau (écologie des insectes), et Stéphan Reebs (comportement animal).