Dans le domaine de l'écologie, un système naturel est un système qui existe dans la nature, indépendamment de toute implication humaine. Le système naturel se compose de tous les matériaux physiques et biologiques et de leurs processus entrelacés
Les systèmes humains ou les systèmes sociaux coexistent et interagissent avec les systèmes naturels de plusieurs manières. Les systèmes naturels peuvent être étudiés et utilisés et même dupliqués, mais dans ce cas ils deviennent des systèmes artificiels. Les systèmes naturels fondamentaux restent inchangés par les tentatives humaines de duplication ou d'imitation.
L'étude des systèmes naturels est importante dans plusieurs domaines, l'agriculture étant l'un d'entre eux. L'agriculture est un exemple de système artificiel (créé par l'homme) qui est introduit dans un système naturel existant. Bien que le système agricole fonctionne selon son calendrier et ses processus créés par l'homme, il est néanmoins affecté par des processus naturels fondamentaux tels que les conditions météorologiques, la capacité du sol à produire des cultures, les modes d'alimentation du bétail et autres.
L'étude des interactions complexes des sociétés humaines et des systèmes naturels est devenue de plus en plus importante au 21e siècle. Auparavant, les deux disciplines de la sociologie (l'étude de la société humaine) et de l'écologie étaient formellement séparées mais les relations entre l'activité humaine et l'environnement naturel sont cruciales pour résoudre les problèmes environnementaux.