水域生态系统的环境包括海洋、湖泊和河流，与陆地不同。水的密度大于空气，许多生物可悬浮在水中，借助水的浮力生活。水的热容量大，所以水温较稳定。水的密度在4℃时最大，低于4℃则密度变小，因此水面结的冰不会下沉，冰层下的水温则始终保持在冰点以上，水生生物仍可在冰层下生活。水是一种溶剂，能含有多种物质，保证水生生物得到营养而正常生长发育。但水域光照较弱，含氧较低，因而限制了水生生物的发展。

（一）淡水生态系统

根据水的流速，可分为流水和静水两种类型。流动水主要指河流、溪流、水渠等水体；静水指陆上的湖泊、沼泽、池塘、水库等水体。静水与流水是相对而言，静水并不是绝对静止不流动的水体，只不过流动缓慢，水体更换率一般为几十年直至上百年。

流水的速率受落差（水平单位长度的垂直变化）以及河床大小之间比率等的影响。一般情况下，河流下游流速较缓，温度升高，有效氧下降，河床底部多为泥底，流速常在50厘米/秒左右。流速大于50厘米/秒者，河床常为石砾。初级生产者在急流中多为藻类构成的附着性群落；缓流中除藻类之外尚有高等植物。流速为14厘米/秒时，生物量大约为100克/平方米，生产量平均为235克/天。当流速为35厘米/秒时，生物量大约为175克/平方米，生产量平均为399克/天。流速高，呼吸作用也高，因此流速是淡水生态系统的主要调节因子。食物链一般是水生植物—无脊椎动物—鱼类。

静水生态系统又可划分为滨岸带、表水层和深水层三种类型。

滨岸带主要分布在湖泊或池塘的沿岸，并向内扩张。植物种群的根系可从岸上一直延伸到湖或池塘内的底土，呈同心圆状分布。淡水处常见有芦苇、茭白、香莆和水葱等。随着水深的增加，挺水植物逐渐被睡莲、萍蓬草、眼子等浮游植物替代。在水深处，植物的根系扎于湖底，茎叶和花全部都沉浸在水中，如苦草、狐尾草、金鱼藻等。水面有浮萍和无根萍等植物，以及脊椎动物如蛙、蛇等。

表水层又称光亮带，光照充足，温度高，浮游植物生产者主要是硅藻、绿藻、蓝藻、双鞭甲藻等。表水层含氧量高，光合作用旺盛，消费者主要是浮游动物如轮虫、枝角或桡足类等，为各种鱼类提供了丰富的食饵。(www.daowen.com)

深水层处于光亮带以下，光线微弱，不能满足绿色植物光合作用的需要，所以深水层以异养动物和嫌气细菌为主。异养动物以各种小型浮游动物为食饵，细菌则分解沉落下来的有机残体，再度为藻类所利用。因此，表水层和深水层相互之间有复杂的营养关系。

湖水呈青蓝色、水中含氧高、生物生产力低的湖泊，叫贫养湖。湖水颜色深、水生生物种类和数量多、水下有机物质丰富、分解作用旺盛、无机物质多，给浮游生物提供充足的养分，因而生物生产量高，这一类为富养湖。

（二）海洋生态系统

海洋面积为36100万平方千米，占地球表面的71%。海洋平均深度3750米，海水中含有60种溶解状态的元素，海水中水占96.5%，其他为氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴和碳等。

广义而言，全球海洋是一个大生态系统，其中包含许多不同等级的次级生态系统。每个次级生态系统占据一定的空间，由相互作用的生物和非生物，通过能量流和物质流形成具有一定结构和功能的统一体。

海洋生态系统按海区划分，一般分为沿岸生态系统、大洋生态系统、上升流生态系统等；按生物群落划分，一般分为红树林生态系统、珊瑚礁生态系统、藻类生态系统等。海洋生态系统研究开始于20世纪70年代，一般涉及自然生态系统和围隔实验生态系统等领域。近几十年，以围隔（或受控）实验生态系统研究为主，主要开展营养层次、海水中化学物质转移、污染物对海洋生物的影响、经济鱼类幼鱼的食物和生长等研究。