Veel factoren beïnvloeden de bevolkingsgroei, maar een factor is de intrinsieke groeisnelheid van een soort. Het geboortecijfer minus het sterftecijfer zonder milieubeperkingen definieert een soort intrinsieke groeisnelheid. Binnen een ecosysteem echter, hebben hulpbronnenbeperkingen en predatie ook invloed op de bevolkingsgroei. Er zijn vier hoofdpatronen van bevolkingsgroei: J-patroon, beperkte middelen, temporeel fluctuerende en roofdier-prooi-interactie.

J-patroongroei

Een populatie met onbeperkte middelen, geen concurrentie en geen predatie geeft de J-vormige bevolkingsgroei weer. Ook bekend als exponentiële groei begint de bevolkingsgroei langzaam wanneer er weinig individuen zijn en neemt vervolgens snel toe met de intrinsieke groeisnelheid. De groeisnelheid wordt al snel bijna verticaal. Hoewel dit kan gebeuren na een bevolkingsdaling als gevolg van brand of ziekte, komt de J-vormige populatiegroei bij de meeste macrosoorten zelden voor. Een andere keer dat J-vormige groei plaatsvindt, is wanneer een soort naar een nieuwe omgeving gaat waar er geen concurrentie of predatie is. Het groeipatroon van een invasieve soort, zoals emerald ash borer en Aziatische karpers, toont J-vormige populatie groei. Normaal gesproken kan de J-vormige populatiegroei niet lang worden volgehouden en uiteindelijk beperkt worden door middelen of concurrentie.

Logistieke groei

Populaties beperkt door middelen of concurrentie hebben logistieke groeipatronen. De bevolkingsgroei begint langzaam en heeft een exponentiële fase, vergelijkbaar met J-vormige groei, maar moet strijden om grondstoffen en bereikt nooit de intrinsieke groeisnelheid. Uiteindelijk neemt de groeisnelheid af naar een stabiele toestand wanneer de omgeving niet meer individuen van de soort kan ondersteunen. Deze stabiele toestand is het draagvermogen van de omgeving. Soms overschrijdt de bevolking de maximale draagkracht die leidt tot een snelle afsterving, meestal als gevolg van uithongering. De populatie daalt onder het laadvermogen en herstelt vervolgens langzaam naar de draagkracht. Deze populatiegroei-oscillaties kunnen nog enige tijd aanhouden, vooral als het draagvermogen zelf verandert.

Temporeel gereguleerde groeipatronen

Seizoensveranderingen hebben grote gevolgen voor sommige kortlevende soorten zoals diatomeeën en algen . Sommige soorten hebben grote seizoensgroei van de bevolkingsgroei. Eenmaal bevrijd door omstandigheden door predatie, veroorzaakt snelle algengroei algenbloei. Andere soorten lijden onder seizoensgebonden bevolkingsonderdrukking als het koud weer is. Diatomeeën in zoetwatermeren lijden onder afsterven van de bevolking bij koud weer. Diatomee soorten met snelle intrinsieke groeisnelheden hebben aanvankelijk een exponentiële groeisnelheid van de populatie, maar trager reproducerende soorten diatomeeën vervangen uiteindelijk de sneller groeiende soorten wanneer de temperatuur warm is. Koeling vallen temperaturen voorkomen dat de langzamer groeiende diatomeeën volledig elimineren van de concurrentie. De groeipatronen van deze snelgroeiende diatomee vertonen een snelle groei tot hoge aantallen, een langzame terugval naar lage aantallen, een daling van de bevolkingsgroei, gevolgd door de wintersterfte. De draagkracht van het ecosysteem is voortdurend in beweging voor deze organismen.

Predator Prey-groeipatronen

Een van de best onderzochte populatiegroei-modellen is waar roofdier- en prooipopulaties samen oscilleren; de bevolkingsgroei van het roofdier blijft altijd achter bij de bevolkingsgroei van de prooi. Dit oscillerende patroon is het Lotka-Volterra-model. In deze ecosystemen regelt het aantal sterfgevallen als gevolg van predatie de populatiegroei van de prooi in plaats van schaarse middelen die de bevolkingsgroei van de prooi beperken. Nadat de prooipopulatie daalt, neemt ook de roofdierpopulatie af; de prooiepopulatie groeit vervolgens exponentieel totdat de roofdierpopulatie terugkeert. In deze modellen fungeren ziekten en parasieten als roofdieren omdat ze het sterftecijfer van de prooi verhogen.