Der Begriff Stadtökologie findet im Kontext verschiedener Ansätze im Spannungsfeld Stadt und Ökologie Anwendung. Es geht unter anderem um die räumliche Verteilung, Qualität und Intensität der Nutzung von Flächen, Umweltmedien und Energie. Dabei können Fragen der Erforschung einzelner urbaner Lebensräume, aber ebenso die Untersuchung von Städten als Ökosysteme insgesamt und - nicht zuletzt aus praxisrelevanter Sicht - die Frage unterschiedlicher ökologisch relevanter Fachplanungen und Aspekte der Stadtplanung und –entwicklung im Fokus des Interesses stehen. Ökologische Forschungsmethoden für Analyse und Bewertung beziehen sich nicht nur auf naturwissenschaftlich beschreibbare abiotische und biotische Faktoren sowie deren Wechselwirkung (Geologie und Bodenkunde, Hydrologie und Klimatologie, Botanik, Vegetationskunde und Zoologie). Sie können auch direkt auf die Analyse soziologischer Phänomene in Städten angewendet werden (Sozialökologie).

Das Forschungsfeld der Industrieökologie deckt sich zum Teil mit stadtökologischen Fragen (Industrie- und Infrastrukturanlagen als Bestandteil des urbanen Raumes), besitzt aber darüber hinausgehende betriebsspezifische Spezifika im Hinblick auf die Nutzung von Ressourcen und die sich hieraus ergebenden Einwirkungen auf die Umwelt am unmittelbaren Standort und im Verflechtungsbereich, der oft regional und sogar global betrachtet werden muss.