研究农业生物与环境以及农业生物之间相互关系的学科。它是应用生态学观点和系统分析方法研究农业生产的一门综合性学科。它把整个农业生产看作是多层次、多部门、多组分的农业生态系统，着重从系统的不同层次上研究农业生物群体与农业环境及资源之间的关系；研究农业生态系统的结构、功能及其与社会经济条件和科学技术的关系；研究系统的能量转化、物质循环、信息与资金流动的合理调控途径，以促进农业生产协调、稳定而持续地发展。

农业生产的生态观点和系统思想，可以追溯到农业发展的早期阶段。公元前3世纪中国的古农书《吕氏春秋》中记载，“夫稼，为之者人也，生之者地也，养之者天也”。《荀子·王制篇》指出：“五谷不绝而百姓有余食”“鱼鳖优多而百姓有余用”“山林不童而百姓有余材”。这些论述都反映了当时人们进行农业生产的朴素农业生态系统观。20世纪40年代农业生态学的先驱意大利阿齐（G.Azzi）和美国克拉格斯（K.Kleges）把农业生态学视为研究气候、土壤等环境对作物的遗传、发育及产量和质量关系的学科。在中国，对水稻、小麦、大豆等作物的生态学研究已有几十年的历史，这些个体与种群水平的生态生理研究成果，大多已收入有关的农业学科。70年代以来，随着人口、粮食、资源、环境危机的加剧，现代农业生态学在现代生态系统理论的影响下发展起来。1974年国际生态学联合会农业生态委员会成立，强调解决污染与食物短缺等问题必需发展农业系统调节和循环的整体性，建议各国政府立即加强和改进农林牧生产中生态系统关系的研究，加强农业生态系统研究成果的国际交流等。与此同时，国际性的《农业生态系统》杂志在荷兰创刊，创刊号提出了建立农业生态系统科学的倡议。

中国农业生态系统的研究及现代农业生态学的形成发展始于70年代中后期，1981年3月召开了中国农业、林业院校农业生态学讨论会，正式提出开设生态系统水平的农业生态学，并确定了研究对象与内容。1981年秋中国生态学会成立农业生态专业委员会，指出中国农业发展上过去没有从农业生态系统的总体出发，正确处理好农业自然资源开发利用与保护之间的关系。此后，各地广泛展开了农业生态系统的研究，农、林院校相继开出了农业生态学课程，农业生态学理论已在农业区划、农业结构调整、区域综合治理、贫困县改造和农业现代化试点建设中得到了广泛的应用。与此同时，以农业生态学理论为基础，将环境资源考虑在内的生态农业逐步发展，1987年农牧渔业部正式提出生态农业在全国试点推广。农业生态系统已从研究进入到研究与生产实践相结合的阶段。

农业生产是在人类社会的、经济的、技术的干预下，借助于农业生物的生产功能，把农业资源变为经济产品的能量、物质转化过程。对农业生态系统进行最优设计和科学管理，使这一转化过程高效而持续地进行，把资源的利用、保护，更新结合起来，取得良好的经济效益、社会效益和生态环境效益，这是农业生态学研究的核心问题。农业生态学的理论体系包括以下几个方面：①农业生态系统的本质；②农业资源与环境分析；③农业生态系统的结构；④农业生态系统的能流与物流；⑤农业生态系统的生产力与生产效率；⑥农业生态系统的生物相互作用及信息控制；⑦农业生态系统演替发展的结构调整、环境问题及其生态对策；⑧农业生态系统研究的方法论。农业生态学对农业生产这个复杂对象和过程的研究，着重于从农业生物群落和生态系统的层次上探讨事物之间的联系，强调协调系统的全局，发挥系统的整体功能。

由于农业生态学的研究对象是具有复杂层次结构的农业生态系统，因此，与农业生态系统各亚系统有关的作物生态学、家畜生态学、昆虫生态学、微生物生态学、土壤生态学、农田生态学、草地生态学、林地生态学、水域生态学等，都必然与农业生态学有着密切的联系，这是农业生态学的综合性所决定的。农业生态学还与系统生态学、农业生态工程学、农业资源生态学等新兴学科有着密切的联系。并与系统科学和经济科学相联系。许多有关学科都为进行农业生态研究提供了理论和方法。其中比较重要的有：动物生态学、植物生态学、生态系统生态学、生态模型学（系统生态学）等，以及属于农学范畴的作物栽培学、耕作学、园艺学、畜牧学、森林学、植物保护学、土壤学、植物营养学、农业气象学、农业经济学、农业区划学、农业系统工程、农业环境保护等。