Прикладом прямого взаємозв'язку густоти популяцій різних видів є відносини хижака і здобичі. Активно виїдаючи здобич, хижак зменшує густоту її популяцій, знищуючи тим самим власну кормову (їазу. Внаслідок цього через певний час знижується і чисельність популяцій хижака, що, в свою чергу, зменшує його тиск на популяції здобичі. Це створює умови для її активного розмноження та зростання чисельності, що, в свою чергу, розширює кормову базу хижаків і т. д. Все це зумовлює спряжені періодичні коливання чисельності популяцій хижака і здобичі (популяційні хвилі, або хвилі життя). Циклічність цих коливань підсилюється запізненням реакції популяцій хижака на ріст чисельності популяцій здобичі (мал.117). Періоди коливань чисельності популяцій хижака і здобичі відносно сталі, але їхня амплітуда під впливом різних екологічних факторів може змінюватись у широких межах. У процесі спряженої еволюції хижаків і здобичі відбувається їхнє взаємне пристосування: перші вдосконалюють способи нападу, а другі - способи захисту й уникання хижаків.

Зв'язки між популяціями різних видів у біогеоценозі можна поділити на антагоністичні, мутуалістичні та нейтральні. При антагоністичних взаємозв'язках (наприклад, конкуренції, паразитизмі) кожна із взаємодіючих популяцій зазнає негативного впливу іншої. При нейтральних - існування двох популяцій різних видів на спільній території не спричиняє для кожної з них ніяких наслідків. При мутуалістичних взаємозв'язках кожен із взаємодіючих видів дістає певну користь.

У біогеоценозі між організмами можуть виникати такі взаємозв'язки, як паразитизм, хижацтво, фітофагія, коменсалізм, мутуалізм, нейтралізм, конкуренція.

Відносини рослиноїдних тварин (фітофагів) і рослин, якими вони живляться, певним чином нагадують стосунки хижаків та їхніх жертв і мають назву виїдання. У рослин і фітофагів, унаслідок їхньої спряженої еволюції, також виробились взаємні пристосування. Зокрема, у рослин виникли способи пасивного захисту: утворення колючок, шипів, вироблення отруйних сполук (алкалоїдів та ін.).

До антагоністичних типів взаємодій організмів належить і конкуренція (від лат. конкуренціа — стикатись) - взаємозв'язки між особинами популяцій одного (внутрішньовидова) або різних (міжвидова) видів, за яких використання певного ресурсу довкілля одними із них зменшує його доступність для інших. Форми конкурентних взаємодій можуть бути найрізноманітнішими - від прямої боротьби до опосередкованого впливу (наприклад, спільне споживання певної їжі). Найгостріше конкуренція відбувається між особинами одного виду або різних видів з подібними екологічними потребами.

Існує правило конкурентного виключення: популяції двох видів з однаковими екологічними потребами не можуть тривалий час існувати в одному біогеоценозі: або один вид витіснить інший, або ж їхні екологічні ніші стануть менш подібними. Більш конкурентоспроможним, як правило, виявляється той вид, який швидше пристосовується до змін довкілля. Так, протягом нашого сторіччя на терені України спостерігалося витіснення широкопалого річкового рака довгопа-лим. Широкопалий річковий рак, який домінував у водоймах України до початку сторіччя, нині трапляється лише в річках Півночі, його занесено до Червоної книги України. Місця у водоймах, де колись був поширений цей вид, зайняв довго-палий річковий рак. Він виявився витривалішим щодо антропогенного впливу на екосистеми, який постійно зростає: цей вид менш вибагливий до забруднення водойм, вмісту кисню у воді і плодючіший за широкопалого рака.