Phép cân bằng sinh thái học (được gọi rộng hơn là phép cân bằng sinh học) xem xét sự cân bằng của năng lượng và các yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống sống. Tương tự như phép cân bằng hóa học, phép cân bằng sinh thái được thành lập dựa trên những hạn chế của cân bằng khối lượng khi chúng áp dụng cho các sinh vật và sự tương tác của chúng trong các hệ sinh thái. Cụ thể, sự cân bằng năng lượng và các yếu tố ảnh hưởng như thế nào và sự cân bằng này bị ảnh hưởng bởi các sinh vật và tương tác của chúng. Các khái niệm về cân bằng hóa học sinh thái có một lịch sử lâu dài trong sinh thái học với các tham chiếu ban đầu về các hạn chế của cân bằng khối lượng được tạo ra bởi Liebig, Lotka và Redfield. Những khái niệm trước đó đã được mở rộng để liên kết rõ ràng sinh lý nguyên tố của sinh vật với các tương tác của lưới thức ăn và chức năng hệ sinh thái của chúng.