Die Geschichte ökologischer Forschung in Jena beginnt mit Ernst Haeckel, der 1865 als erster Ordinarius auf den an der Universität neu gegründeten Lehrstuhl für Zoologie berufen wurde. Sich rückhaltlos zur Darwinschen Evolutionstheorie bekennend, prägte Haeckel 1866 in seinem Buch Generelle Morphologie der Organismen erstmals den Begriff Ökologie. Die damalige Definition hat im Grunde auch heute noch eine gewisse Gültigkeit:
"Unter Oecologie verstehen wir die gesamte Wissenschaft von den Beziehungen des Organismus zur umgebenden Aussenwelt, wohin wir im weiteren Sinne alle Existenz-Bedingungen rechnen können. Diese sind theils organischer, theils anorganischer Natur; sowohl diese als jene sind ..... von grösster Bedeutung für die Form der Organismen, weil sie dieselbe zwingen, sich ihnen anzupassen. Zu den anorganischen Existenz-Bedingungen, welchen sich jeder Organismus anpassen muss, gehören zunächst die physikalischen und chemischen Eigenschaften seines Wohnortes, das Klima (Licht, Wärme, Feuchtigkeits- und Electricitäts-Verhältnisse der Atmosphäre), die anorganischen Nahrungsmittel, Beschaffenheit des Wassers und des Bodens etc.
Als organische Existenz-Bedingungen betrachten wir die sämmtlichen Verhältnisse des Organismus zu allen übrigen Organismen, mit denen er in Berührung kommt, und von denen die meisten entweder zu seinem Nutzen oder zu seinem Schaden beitragen. Jeder Organismus hat unter den übrigen Freunde und Feinde, solche, welche seine Existenz begünstigen und solche, welche sie beeinträchtigen. Die Organismen, welche als organische Nahrungsmittel für Andere dienen, oder welche als Parasiten auf ihnen leben, gehören ebenfalls in diese Kategorie der organischen Existenz-Bedingungen."
Diese Vorstellung von den Zusammenhängen in der belebten Natur wurden von vielen Biologen der folgenden Zeit aufgegriffen, auch wenn nicht immer explizit von "Ökologie" die Rede war. Eine hervorragende Rolle bei der Verbreitung von Erkenntnissen der neuen Ideen spielte der in Jena gegründete Gustav Fischer-Verlag (heute Urban & Fischer), der bereits Arbeiten von Haeckel publizierte und bis in die jüngste Zeit zahlreiche Bücher und Zeitschriften mit ökologischem Inhalt herausgab.
Von den nach Haeckel in Jena wirkenden Ökologen sind wohl Heinrich Walter, der hier 1919 promovierte, und Hans-Joachim Müller die bekanntesten Persönlichkeiten. Unter Müller wurde Ende der 1969 an der Friedrich-Schiller-Universität in Jena der Wissenschaftsbereich Ökologie an der damaligen Sektion Biologie begründet.
Bis zu Müllers Emeritierung 1977 erlangten insbesondere Untersuchungen zur Dormanz bei Arthropoden internationale Anerkennung und bestimmten das wissenschaftliche Profil der Einrichtung bis in die 80er Jahre. Daneben wurden aber auch auf lange Sicht geplante Ökosystemuntersuchungen in Xerothermrasen in Angriff genommen, die unter dem Nachfolger Gerhard Schäller den Wissenschaftsbereich schließlich dominierten. Nach der Wiedervereinigung der beiden deutschen Staaten wurde 1990 das Institut für Ökologie gegründet und von Schäller als erstem Direktor bis 1995 geleitet. Durch die Einrichtung von Arbeitsgruppen auf unterschiedlichen Forschungsgebieten, die Eingliederung der Forschungsgruppe Limnologie der ehemaligen Akademie der Wissenschaften der DDR unter Leitung von Winfried Schönborn und eine starke internationale Ausrichtung begann nun eine stürmische Entfaltung der Ökologie in Jena. 1996 folgte Stefan Halle auf den Lehrstuhl für Ökologie nach, der die Verhaltensökologie und experimentelle Freilandarbeiten als neue Forschungsrichtungen etablierte. 1999 wurde Wolfgang W. Weisser als zweiter Professor (Terrestrische Ökologie) an das Institut berufen und verstärkte zusätzlich den Ansatz der evolutionären Ökologie.
Heute arbeiten am Institut für Ökologie der Friedrich-Schiller-Universität sieben Arbeitsgruppen mit unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten. Das Institut betreibt in Remderoda (5 km nördlich von Jena) eine Feldstation mit Laboren, Unterkünften und Großgehegen für Arbeiten an experimentellen Kleinsäugerpopulationen. Die Station dient außerdem als Basis für Praktika und andere Freilandstudien. Mit etwa 30 Doktoranden bzw. Doktorandinnen sowie 40 Diplomanden bzw. Diplomandinnen ist das Institut wohl eines der größten Universitätsinstitute für Ökologie in Deutschland. Es bestehen vielfältige Kooperationen mit andere Instituten an der FSU sowie international zu vielen Gruppen in Europa und Übersee.
1996 wurde in Jena das Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie gegründet, das die Rolle, Vielfalt und Eigenschaften von chemischen Signalen erforscht, die die Interaktionen zwischen Organismen und ihrer Umwelt steuern. Das 1997 ebenfalls in Jena gegründete Max-Planck-Institut für Biogeochemie beschäftigt sich mit der Erforschung von globalen Wechselwirkungen zwischen Biosphäre, Atmosphäre, Geosphäre und den Ozeanen. Insgesamt arbeiten in Jena heute etwa 500 Ökologen in einer stark international geprägten Atmosphäre an der Universität und den beiden Max-Planck-Instituten. Durch diese Konzentration von Forschungsinstituten ist es möglich geworden, auch ungewöhnlich große Forschungsvorhaben anzugehen wie etwa das Jena Experiment, eine der weltweit größten Studien in der Biodiversitätsforschung. Die Max-Planck-Institute beteiligen sich an der Studentenausbildung, so daß die Friedrich-Schiller-Universität stolz ist, ein außergewöhnlich breites Angebot an Vorlesungen, Kursen und Seminaren in der Ökologie auf hohem fachlichen Niveau anbieten zu können.
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