Meža ekoloģija ir zinātne par to, kā organismi reaģē viens ar otru un mijiedarbojas ar meža ekosistēmas vidi. Šis konkrētais studiju virziens ir ļoti svarīgs tiem, kam rūp meža saglabāšana. Bez labiem datiem par mežu, kas to padara veselīgu vai neveselīgu, nav iespējams ieviest ilgtspējīgu plānu. Ekologs šajā jomā var strādāt universitātē, parku dienestā vai pat privātā korporācijā.
Meža ekoloģijā iesaistītie cer izdarīt secinājumus par vairākiem jautājumiem. Pētījumi var ietvert gan veco, gan jaunaudzes mežu nozīmi, invazīvo dzīvnieku un augu sugu apdraudējuma līmeni un cilvēka darbības ietekmi uz vietējo vidi. Dažos gadījumos, atkarībā no meža lieluma, ekologam var būt jāņem vērā dati, kas aptver vairākas zonas vai biomus. Lai gan šīs atšķirīgās teritorijas var šķist nesaistītas, tās visas var norādīt uz meža vispārējo veselību.
Meža ekoloģijai nepieciešams daudz laika, lai reģistrētu dažādas sistēmā sastopamās sugas. Bieži vien šie datu punkti tiks salīdzināti ar iepriekšējos gados savāktajiem datiem. Šim salīdzinājumam vajadzētu sniegt labu priekšstatu par apgabala ilgtermiņa tendencēm. Īpašas bažas var radīt sugu skaita samazināšanās vai to skaita palielināšanās.
Lai gan daži var uzskatīt, ka sugu dažādošana ir laba lieta, ikviens, kas iesaistīts meža ekoloģijā, zina, ka tai ir jābūt pareizai dažādošanas veidam. Invazīvās augu un dzīvnieku sugas var iznīcināt vietējās populācijas, tādējādi pilnībā mainot gandrīz visas meža ekosistēmā sastopamās sugas dažu gadu desmitu laikā. Lai gan daži to uzskata par dabisku dabas norisi, citi vaino cilvēkus noteiktu sugu introducēšanā. Tas var novest pie ļoti nedabiska rezultāta.
Kad sugas ir kataloģizētas un tendences pētītas, nākamais solis ir noteikt, vai izmaiņas ir daļa no meža ekoloģijas dabiskas nobriešanas vai nedabisku procesu rezultāts. To daļēji nosaka, aplūkojot svešzemju sugu skaitu un izprotot izmaiņas, kas laika gaitā notiek mežos. Nojumēm kļūstot blīvākām, piemēram, gaismas trūkuma dēļ samazināsies paparžu un citu zemsedzes augu skaits. Tas ir sagaidāms.
Ja izmaiņas tiek uzskatītas par neilgtspējīgām vai pretdabiskām, ekologam var tikt lūgts izstrādāt plānu mežu veselības atjaunošanai. Dažos gadījumos risinājuma var nebūt, jo iesaistītie procesi un sugas var būt pārāk iesakņojušās, lai mainītos. Citos gadījumos var būt metodes, kas var atjaunot dabiskāku meža ekoloģiju.