A talaj mikroorganizmusok, növények és állatok élőhelye. A talajt tehát a benne élő mikroorganizmusok, növények vagy állatok egyes szempontjai szerint jellemezhetjük.
A talajban élő mikroorganizmusok mennyisége és minősége például sokat elmond a talajról, mint élőhelyről. Például a mikroorganizmusok nagy száma azt jelenti, hogy bőséges tápanyag-ellátottság van a talajban. A sokféle mikroorganizmus jelenléte azt mutatja, hogy egy egészséges talajban a mikroorganizmusok közössége gazdaságosan osztozik a táplálékon, minden bizonnyal pozitív együttműködések teszik lehetővé a nagyszámú élőlény ellátását. A talajban élő mikroorganizmus-közösségek jellemzése általában ökológiai módszerekkel lehetséges (lásd ökológiai módszerek).
A talaj a növények fő élettere, a talaj biztosítja a növények vízzel és tápanyaggal történő ellátását. Ezeket a funkciókat a növény szempontjából vizsgálva beszélünk a talaj tápanyagtartalmáról vagy növény tápanyag-ellátottságáról, a talaj vízháztartásáról, vízgazdálkodásáról és a növény vízigényének kielégítéséről, vagy a talaj levegőgazdálkodásáról, stb. Mindezek a talajparaméterek megszabják a növények fejlődését, növekedését, beltartalmi értékeit. A talajban élő növények gyakran a mikroorganizmusokkal együtt élve, együttműködve kerülnek előnyös helyzetbe. Ezek a bonyolult szimbiózisok és más együttműködések az ökológiai vizsgálatok tárgykörébe tartoznak.
A talajlakó állatok általában a talajmikroflórával és a növényi gyökerekkel szoros együttműködésben élve a talajban kialakuló táplálékhálózatok vagy egyszerűbb táplálékláncok tagjai. Ugyanakkor a talajon élnek a szárazföldi ökoszisztéma jellegzetes állatai, melyek állapota, egészséges vagy károsult volta szintén sokat elmond a talajok környezeti állapotáról, funkcióinak sértetlenségéről.
A biológiai és ökológiai vizsgálatok megkülönböztetése célját tekintve nem lehetséges, sokkal inkább a technikákban és eredményekben van a különbség: a biológiai módszerek leegyszerűsített in vivo vagy in vitro laboratóriumi eljárásokon alapulnak; egy fajt vagy néhány fajt alkalmazó laboratóriumi tesztek, mikrokozmoszok, vagy természetes eredetű mikroorganizmus, növényi vagy álalti minták laboratóriumi elemzésén alapulnak. Jól reprodukálható, standardizálható módszerek ezek, melyek eredménye alapján következtetünk az ökoszisztéma egészére. Az ökológiai módszerek a teljes ökoszisztémát vizsgálja a szabadföldön vagy mezokozmoszokban, esetleg a teljes ökoszisztémákat jellemző metagenomokat. Ennek megfelelően nem ismételhetőek, vagy ha ismételjük is a felméréseket azt már nem tudjuk ugyanazon a mintán, ugyanazon az ökoszisztémán elvégezni, tehát ezeknek a vizsgálatoknak az eredménye többnyire relatív egy korábbi időponthoz vagy egy hasonló másik ökoszisztémához (referencia) lehet hasonlítani az eredményeket.