生态地层学是以生物群落演化事件作为地层标志来划分对比地层的科学，是地层学的一个分支，是古生态学、沉积学和地层学等多种学科相互结合、相互渗透的边缘学科。

生态地层学一词首先是由辛德武夫在1954年提出来的，他把生态地层作为局部的或者区域性的生态现象，它在不同程度上可以用于地层对比工作。赫德伯格在1958年的《地层分类术语》一文中则把生态地层学作为地层分类法之一，纳入他的地层分类系统。他认为生态地层学是根据岩石的形成方式或者沉积环境进行地层分类，所以生态地层又称为原始的环境。

辛德武夫将地层分类法归纳为两大范畴：以生物地层学、岩石地层学、矿物分析等基础性观察和分析为主的范畴，以及生态地层学和年代地层学等，后者属以生态地层学为基础进行推论和分析的地层研究范畴。他指出，虽然生态地层学的分类单位尚未确定，但其在地层学中的重要性不亚于年代地层学。

生态地层学的单位，是指生态单位——居群、群落和生态系等在地层中的展布范围，构成了三度空间的地质体，并且成为时间对比的基础。

现代生物的生态结构一般分为3个层次，即个体生态、种群生态和生态区系。个体生态研究的是生物个体的生理活动、环境因素及其生态所涉及的范围，即机能的幅度。生境(habitat)是生物所栖居的环境。小生境是指生物在一个生境中所处的地位，包括其生活方式及其在生态区系中所起的作用。种群的生态等于其各个体的机能幅度的总和。群落(community)是同一时间在同一个地方生活的生物或者种群，或者同一时间生活在一定地区的物种的自然组合。在许多地区重复出现而其物种组成很少变动的生物组合，叫做重现群落(recur-rent community)。

古群落指的是大致同一时间基本上生活在同一个地区的生物的组合。群落和古群落的生态反映物种的个体生态和居群生态，又是生态区系的基础，因此是生态地层分类的基本单位。有的学者则把群落带作为古生态地层的基本单位。在研究现代群落时，主要考察其包括的种属多少即分异度，以及各属种的个体多少即丰度。多种生态不同的种属，以营养关系和取食方式的生物链为纽带而互相联系，适应不同的环境，就构成了群落。群落和古群落的划分对于其边界的要求并不严格。

生态系是英国生态学家坦斯利在1935年提出来的，表示生物的集合体与其无机环境所组成的机能体系。德国学者蒂乃曼1939年提出了生物群落和无机环境统一的分类系统。

古生态系则是克拉西洛夫于1970年提出来的，代表地史时期的群落与其环境之间的关系。古生态系的研究只能依靠化石、沉积岩层和岩相及古地理等资料进行，因而古生态系的研究比现代生态系的研究困难得多，必须综合生命科学和其他多种自然科学的资料。

生态地层学的应用主要体现在以下几个方面：

1、提高地层对比的精度；

2、分析和判断古环境；

3、对比不同地区的古环境；

4、探索古群落的演替规律。