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La Dinamica della popolazione è la branca delle Scienze della vita che studia la dimensione e la composizione dell'età delle popolazioni come sistemi dinamici e i processi biologici e ambientali che li guidano (come i tassi di nascita e di morte, l'immigrazione e l'emigrazione). Esempi di scenari sono l'invecchiamento della popolazione, la sua crescita o il suo declino.

La Dinamica della popolazione è stata tradizionalmente la branca dominante della Biologia matematica, che ha una storia di oltre 210 anni, anche se, più recentemente, il campo di applicazione della Biologia matematica si è notevolmente ampliato. Il primo principio della Dinamica della popolazione è ampiamente considerato come la legge esponenziale di Malthus (modello di crescita malthusiano). Il primo periodo fu dominato da studi demografici come quelli di Benjamin Gompertz e Pierre François Verhulst all'inizio del XIX secolo, che perfezionarono e adattarono il modello demografico malthusiano.

Una formulazione più generale del modello fu proposta da FJ Richards nel 1959, ulteriormente ampliata da Simon Hopkins, in cui i modelli di Gompertz, Verhulst e anche di Ludwig von Bertalanffy sono considerati casi speciali della formulazione generale. Le equazioni predatore-preda Lotka-Volterra sono un altro esempio famoso, così come le equazioni alternative di Arditi-Ginzburg.

Negli ultimi trent'anni, la Dinamica della popolazione è stata integrata dalla Teoria evolutiva dei giochi, sviluppata per prima da John Maynard Smith. Sotto queste dinamiche, i concetti di biologia evoluzionistica possono assumere una forma matematica deterministica. Le Dinamiche della popolazione si sovrappongono a un'altra area attiva di ricerca in Biologia matematica: l'epidemiologia matematica, lo studio delle malattie infettive che interessano le popolazioni. Vari modelli di diffusione virale sono stati proposti e analizzati e forniscono risultati importanti che possono essere applicati alle decisioni di politica sanitaria.