Mange faktorer påvirker populasjonsvekstmønstre, men en faktor er en arts egenvekst. Fødselsraten minus dødsraten uten miljøbegrensninger definerer en artens egenvekst. Innenfor et økosystem påvirker imidlertid ressursgrenser og predasjon også befolkningsveksten. Det er fire hovedmønstre for befolkningsvekst: J-mønster, logistisk vekst, tidsmessig svingende og rovdyr-bytte interaksjon. J-mønster befolkningsvekst vedvarer sjelden ettersom naturlige begrensninger til slutt pålegger arten en eller flere av de tre andre mønstrene for befolkningsendring.
J Mønstervekst
En befolkning med ubegrensede ressurser, ingen konkurranse og ingen rovdyr viser J-formet befolkningsvekst. Også kjent som eksponentiell vekst, begynner befolkningsveksten sakte når det er få individer, og øker deretter raskt i sin egen vekst. Veksthastigheten blir snart nesten vertikal. Selv om dette kan skje etter at en befolkning har stupet på grunn av brann eller sykdom, forekommer J-formet befolkningsvekst sjelden hos de fleste makroarter. En annen gang J-formet vekst oppstår, er når en art beveger seg inn i et nytt miljø der det ikke er noen konkurranse eller predasjon. Vekstmønsteret til en invasiv art, som smaragd askeborer og asiatisk karpe, viser J-formet populasjonsvekst. Normalt kan ikke J-formet befolkningsvekst opprettholdes lenge, til slutt blir det begrenset av ressurser eller konkurranse.
Logistisk vekst
Befolkning begrenset av ressurser eller konkurranse har logistiske vekstmønstre. Befolkningsveksten starter sakte og har en eksponentiell fase, lik J-formet vekst, men må konkurrere om ressurser og når aldri den iboende vekstraten. Til slutt avtar veksthastigheten til en jevn tilstand når miljøet ikke kan støtte flere individer av arten. Denne jevne tilstanden er miljøets bæreevne. Noen ganger overskrider befolkningen den maksimale bæreevnen som fører til rask avstengning, vanligvis på grunn av sult. Befolkningen faller under bæreevnen, og gjenoppretter sakte til bæreevnen. Disse svingningene i befolkningsveksten kan fortsette i noen tid, spesielt hvis selve bæreevnen endres.
Midlertidig kontrollerte vekstmønstre
Sesongforandringer har store effekter på noen kortlivede arter som kiselalger og alger. Noen arter har stor sesongmessig populasjonsvekst. Når den er frigjort av omstendigheter fra predasjon, forårsaker rask algevekst algeoppblomstring. Andre arter lider av sesongbestemt populasjonsundertrykkelse når kaldt vær treffer. Kiselalger i ferskvannssjøer lider av befolkningens død ved kaldt vær. Diatomearter med raske indre vekstrater har i utgangspunktet en eksponentiell befolkningsvekst, men langsommere reproduserende arter av kiselalger erstatter til slutt de raskere voksende artene når temperaturen varm. Avkjølende høsttemperaturer forhindrer at langsommere voksende kiselalger eliminerer konkurransen helt. Disse raskt voksende diatomens vekstmønstre viser rask vekst til høye tall, en langsom tilbakegang til lave tall, en fallende befolkningsvekst økning etterfulgt av vinterdød. Økosystemets bæreevne er kontinuerlig i bevegelse for disse organismer med resulterende variasjon i artenes numeriske respons.
Predator Prey Growth Patterns
En av de mest studerte populasjonsvekstmodellene er hvor rovdyr- og byttepopulasjoner svinger sammen; veksten av rovdyrbestanden henger nesten alltid etter veksten av byttedyrbestanden. Dette oscillerende mønsteret er Lotka-Volterra-modellen. I disse økosystemene styrer den numeriske responsen forårsaket av predasjon byttedyrets befolkningsvekst i stedet for knappe ressurser som begrenser byttets befolkningsvekst. Etter at byttedyrbestanden avtar, gjør også rovdyrpopulasjonen; byttepopulasjonen vokser deretter eksponentielt til rovdyrpopulasjonen setter seg tilbake. I disse modellene fungerer sykdommer og parasitter som rovdyr fordi de øker dødsraten for byttedyr.