Ekoloģija ir pētījums par to, kā organismi mijiedarbojas viens ar otru un to apkārtni noteiktā vidē. Ekologi pavada savu dzīvi, apkopojot datus par ekosistēmām, sniedzot gan zinātniskajai, gan plašākai pasaulei vērtīgus datus par sugu izdzīvošanu un to, kas notiek ar vidi. Lai gan daudzi ekologi izvēlas specializēties noteikta veida ekosistēmās, piemēram, jūras ekoloģijā vai saldūdens ekoloģijā, šīs ekosistēmas neeksistē vakuumā. Planēta Zeme pati par sevi ir viena milzīga ekosistēma, un globālā ekoloģija ir pētījums par to, kā visi organismi mijiedarbojas un izdzīvo savā planētas vidē.
Kopš zinātnisko pētījumu pirmajām dienām ir mēģināts novērot un ziņot par katras ekosistēmas floru un faunu. Līdz ar 20. un 21. gadsimta sasniegumiem ceļojumu, tehnoloģiju un komunikāciju jomā lauka zinātnieki ir spējuši koplietot savāktos datus gandrīz neiespējamā ātrumā un precīzi. Tā kā daudzas valdības un ietekmīgas grupas ir koncentrējušas savu uzmanību uz globālas kopienas koncepcijas izveidi, daudzi cilvēki ir sākuši domāt par planētu kā par vienu savstarpēji atkarīgu ekosistēmu, kuru ir vērts pētīt. Šie sasniegumi ir radījuši domāšanas maiņu, kas ir veicinājusi daudzu augsti finansētu un slavētu globālās ekoloģijas centru izveidi, piemēram, Stenfordas universitātes Kārnegi globālās ekoloģijas katedru.
Globālā ekoloģija ir ārkārtīgi sarežģīta zinātnes forma, kas prasa plašu zināšanu spektru. Ja tiek pieņemts, ka planēta ir savstarpēji atkarīga sistēma, ir jāņem vērā katrs vietējās ekosistēmas aspekts, lai pilnībā izprastu problēmu. Piemēram, ja mežizstrādes vai kalnrūpniecības projekts sākas vienā upes galā, globālie ekologi varētu aplūkot ne tikai lokālo ietekmi, bet arī to, kā notece ietekmētu visu upi, ekosistēmas tālu lejup pa straumi un pat iespējamo papildu piesārņojumu. okeāns upes galā. Turklāt zinātnieki varētu pētīt, kā pievienotais piesārņojums ietekmētu gaisa sastāvu, cik tālu varētu pacelties izgarojumi vai gāzes, vai kaitīgie tvaiki varētu tikt absorbēti mākoņos un kur tad varētu nokrist piesārņotais lietus.
Skaidrs, ka globālajiem ekologiem, lai veiktu savu darbu, ir nepieciešams milzīgs datu apjoms no specializētiem pētījumiem. Lai sekotu līdzi pasaules mēroga vides problēmām, piemēram, ozona slāņa retināšanai, ir nepieciešami desmitiem, ja ne simtiem mērķtiecīgu lauka pētnieku, kas iegūst informāciju dažādās pasaules vietās. Lai gan globālā ekoloģija ir salīdzinoši jauns pētniecības veids, tā var izmantot un pat izgudrot jaunas tehnoloģijas, lai uzlabotu saziņas ātrumu un datu apmaiņu, un pat veicinātu attiecības ar citām valstīm, izmantojot zinātnisku sadarbību.
Daži kritiķi uzskata, ka globālā ekoloģija pēc būtības ir ļoti neobjektīva pret vides aizstāvjiem un pret industriju. Globālo ekoloģiju kā nopietnu zinātni galvenokārt motivē datu meklēšana, nevis politiski vai pat vides apsvērumi, taču pēc būtības tai ir noteiktas pieskaņas, kas atbilst vides aizsardzības nostājai. Lielākā daļa pētījumu par globālo ekoloģiju liecina, ka neviena pasaules daļa nav iztērējama; ka, lai aizsargātu cilvēkus, cilvēkiem ir jāaizsargā Zeme.