Prendre la mesure de la complexité de la biodiversité passe par une modélisation fiable et réaliste des écosystèmes. Les mathématiques offrent plusieurs types d'outils, comme les systèmes dynamiques pour les modèles proies–prédateurs, ou l'algèbre linéaire pour comprendre les dynamiques d'évolution des populations. Il importe de maîtriser ces techniques extrêmement sensibles aux conditions initiales, aux précisions des paramètres et aux erreurs de calcul, sous peine de prédire l'extinction d'une population non menacée… ou l’inverse.