يمكن استخدام العديد من أساليب التحليل الرياضي المركب لتحليل النظم البيئية ، ومنها:
1- نظرية الأنظمة المعقدة: وهي نظرية تستخدم لدراسة الأنظمة ذات الصفات غير الخطية والمعقدة مثل النظم البيئية. يمكن استخدام هذه النظرية لتحليل العلاقات بين المتغيرات البيئية المختلفة وتوقع تأثير التغييرات في هذه المتغيرات على النظام البيئي بالكامل.
2- نظرية الشبكات: وهي نظرية تستخدم لدراسة العلاقات بين الكائنات الحية والموارد البيئية المختلفة. يمكن استخدام هذه النظرية لتحليل العلاقات بين النباتات والحيوانات والموارد الطبيعية المختلفة في النظام البيئي.
3- نظرية المعادلات التفاضلية: وهي نظرية تستخدم لدراسة التغييرات الزمنية في النظم البيئي. يمكن استخدام هذه النظرية لتحليل تأثير التغييرات المناخية على النظام البيئي وتوقع تأثير هذه التغييرات على الكائنات الحية والموارد الطبيعية المختلفة في النظام البيئي.
4- نظرية الاحتمالات: وهي نظرية تستخدم لدراسة الظواهر العشوائية في النظم البيئي. يمكن استخدام هذه النظرية لتحليل تأثير العوامل العشوائية مثل الطقس والتلوث على النظام البيئي وتوقع تأثير هذه العوامل على الكائنات الحية والموارد الطبيعية المختلفة في النظام البيئي.