种群波动（Population Fluctuations）是指处于平衡状态的种群，随时间发展其种群数量围绕某一饱和量上下波动的现象。

环境条件变化可引起种群数量波动，如干旱、酷暑、严冬、流行疾病等因素可使种群减少数量；而温和、湿润、风调雨顺等年景会使种群数量增加等。此外种群自身特性也可引起种群大小波动，例如种群增长率随密度改变而变化时，种群动态可以表现为不同的类型，包括稳定、有规则波动和无规则波动等。此外，密度对种群增长率的影响经常还表现不同的时滞现象，如果将逻辑斯蒂方程加进时滞（τ）修正项，即 通过计算已知： 当01/2л时，种群发生稳定的周期波动。芬内迪（J.P.Finerty）1980年发现加拿大极地兔和猞猁以及麝鼠（Ondatra zibethica）以10年为周期进行波动；旅鼠和某些鼠科动物则经历以4年为周期的种群数量波动。波动的生态学原因尚无令人信服的解释。