В начале XIX в. появилось новое направление в экологическом мышлении - биогеография

Основоположником в этом направлении был Александр Гумбольдт (1769-1859). Он в 1817 г. определил новое экологическое направление в географии растений, сформулировав принцип географической зональности в распределении растительности на Земле. Им было введено в науку представление о том, что «физиономия» ландшафта определяется внешним обликом растительности.

Появились первые труды, которые были посвящены влиянию климатических факторов на распространение и биологию животных, например книга немецкого зоолога К. Глогера об изменениях птиц под влиянием климата (1833).

В России профессор Московского университета К.Ф. Рулье (1814-1858) вел широкую пропаганду необходимости развития особого направления в зоологии, посвященного всестороннему изучению и объяснению жизни животных, их сложных взаимоотношений с окружающим миром; им был написан ряд трудов экологического содержания, например, типизация общих особенностей водных, наземных и роющих позвоночных

Ученик К.Ф. Рулье Н.А. Северцов (1827-1885) в труде «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии» (1855) провел экологическое исследование животного мира отдельного региона.

Ч. Дарвин в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859) показал, что «борьба за существование» в природе, под которой он понимал все формы противоречивых связей вида со средой, приводит к естественному отбору, т.е. является движущим фактором эволюции. Взаимоотношения живых существ и связи их с неорганическими компонентами среды - большая самостоятельная область исследования. В 1866 г. благодаря Э. Геккелю эта новая область знаний получила название, а термин «экология» с 1866 по 1869 гг. получил всеобщее признание. Однако, как самостоятельная наука экология оформилась к 1900 г.