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島嶼生物地理學（Island Biogeography）顧名思義，就是一門專門研究被海環繞的島嶼，其生物地理分佈特性的學門。島嶼生物地理學在近年來受到了廣大的關注，以鳥類來說，雖然全世界的島嶼上鳥類種數、亞種數僅佔全世界的20％，但是西元1600年以來，滅絕的171個鳥群（或亞種），卻有高達155個類群（約90％）是僅分布於島嶼的種類，島嶼鳥類滅絕的速率遠超過大陸地區50倍，一定是有什麼機制而造成了這樣的結果。
在了解島嶼生物地理學之前，要先了解下列幾個重點：
1.島嶼的類型
島嶼大致上可以分成三類，第一類是大陸島，此類島嶼的地質構造與鄰近的大陸相近，是因為海平面上升，或是因為板塊張裂才與大陸分隔，例如東印度群島中的新幾內亞島、非洲外海的馬達加斯加島，還有我們居住的台灣島都屬於此類（紐西蘭島則屬於板塊張裂所形成的島嶼）；第二類是板塊隱沒帶附近的島弧，例如阿留申群島等；第三類則是熱點島嶼，由地底的熱點（hot spot）所噴發出來的火山所形成，有許多位於大洋中央，例如夏威夷群島等大洋州中的「高島」。
此三種島嶼所擁有的生物相並不相同，大陸島的生物相與大陸本身相近，但又因為海水隔離而有一定程度的特化；島弧與熱點所生成的島嶼，則受到大洋生物相的影響較大。倘若大陸島因為某些原因而距離大陸本身越來越遠，則受到大洋生物相的影響就會逐漸加大；反之，若島弧或熱點島嶼因板塊漂移而移向大陸，那麼受到大陸生物相的影響也會逐漸變大。而當島弧、熱點島嶼與大陸或大陸島碰撞後，該區的生物相就會相當的複雜而多樣，這或許也可以說明台灣生物多樣性的來源。
2.生物如何到達島嶼
海洋，是動物在島嶼、大陸間遷徙最大的障礙，大部分的生物在海洋中遷徙靠的是所謂的「樂透途徑（sweepstakes route）」，意即強風吹送或者植物殘骸搭載，而隨機抵達島嶼。不同種類的動物在這樣的遷徙過程中，也有不同的極限，大部分的動物可能都無法撐過長時間的海洋輸送，但有部分生物卻可以長途跋涉。1995年時，有兩個颶風橫掃加勒比海，其後有一批木頭及被連根拔起的樹幹在安哥拉島（Anguilla）的海岸出現，裡頭有大約15隻綠鬣蜥，這些綠鬣蜥於兩年半後仍舊生存，且擁有可繁殖的個體。此前安哥拉島並無綠鬣蜥的紀錄，學者由颶風路徑推斷，可能是從250公里外的瓜德羅普（Guadeloupe）所送來，旅程可能達一個月之久。
植物在島嶼間的擴散則遠較動物容易，但儘管如此，不論動植物，島嶼的生物相仍強烈受到海洋隔閡的影響，短期而言，島嶼上生命的類別主要取決於動植物到達島嶼的速率，而這個速率則受到該島嶼與生物來源地的距離，以及生物來源地物種豐富度的影響。理論上，靠近生物種數豐富的大陸地區的島嶼，其生物種數也會較為豐富，而這個島嶼又成為下一個更深入海中的島嶼的生物來源地，而生物種數也逐漸遞減。
3.島嶼面積
島嶼的環境遠比大陸地區來的凶險，其主要原因可能是偶發性的災難，如毀滅性的風災、海嘯或火山爆發，也有長時距的影響，如氣候變遷等。在大陸上，某一區域特定種類的滅絕，可藉由其他地區同種類生物的遷入而獲得補償，但在島嶼上，由於整體環境相對封閉，一旦物種滅絕，很難再有其他族群遷入。
物種是否能順利在島嶼生存，是生物對於島嶼環境適應能力的唯一指標，然而，適應島嶼環境並不是一件簡單的事情。首先，如果從外地遷移來島嶼的族群數量太少，該族群所擁有能適應環境的基因數也就相對較少（奠基者效應：founder effect），而且小族群對非適應性的遺傳組成改變非常敏感，容易發生隨機性的滅絕（小族群基因滅絕：genetic drift）。島嶼物種難以生存，又可以從鳥類滅絕狀態看出，75％於島嶼滅絕的鳥種，是分布於小型島嶼的，因此「島嶼面積」對於物種滅絕速率，有絕對的影響。
綜合上述三點，我們可以簡單的描述幾個推論：
1.島嶼類型將會影響島嶼與大陸間的距離，以及島嶼面積的大小。
2.島嶼與生物來源地的距離，和物種遷入的速率約略呈反比。
3.島嶼面積大小，與物種的滅絕速率約略呈反比，島嶼越大，滅絕速率越慢。
有了上述的推論，島嶼生物地理學者便試圖整理出一套模式，藉以表現島嶼生物分布的特性。1967年美國生態學者R. McArthur和E. Wilson在《The Theory of Island Biogeography》一書中，利用量化理論來描述此現象。他們提出兩個結論：第一，移入和滅絕這兩個具有相關性的變動，最終將達到平衡；第二，島嶼面積與其擁有的物種數目有很強的相關性。
他們整理出來的結果，如下圖一般呈現：
他們以新形成、可供生物進駐的島嶼為例子作說明。在一開始，外來物種擴散繁殖的速率相當快速，因為擅於擴散的物種很快就會來到島上；隨著時間的演進，移入的生物越來越多是先前已經移入的種類，因此新種的增加速率會下降。此外，移入速率也受到島嶼位置的影響，較接近生物來源區的島嶼，生物擴散速度較快，而距離遠者擴散遷移進入速率較慢。
相反的，生物滅絕的速率一開始較低，因為一開始種類數不多，然而移入的物種越多，每種生物都有滅絕的可能性，因此滅絕速率會開始提高。此外，剛開始生物種類少，每種生物所能佔有的生態棲位（niche）也較為多樣，利於生存；隨著種類數越多，彼此競爭生態棲位的結果，將導致物種族群數目縮小，更增加了族群滅絕的危機。
假設島嶼上本來就有一種生物佔據A棲位，而又遷入了另一種同樣生存於A棲位的生物，兩種生物彼此的競爭，將可能導致其中一種物種完全滅絕於該島嶼，或者兩物種的族群數量都縮小而共有棲位（這會使得這兩種物種都更加特化，而生態棲位也更為狹窄，進而劃分兩種不同物種的棲位，但棲位縮小將使滅絕風險增加）。不論是上述哪種結果，都將造成滅絕速率的增加。
根據上述結論，R. McArthur和E. Wilson認為生物區系最後將達到平衡，遷入與滅絕速率大致相等，呈現的是一種動態平衡，彼此間以物種替換（species turnover）來維持。而此理論目前大致上被廣泛接受，儘管如此，也有不少學者提出異議，例如說蝸牛所需的生活範圍非常小，幾乎在任何島嶼都不會達到數量飽和，還有一些島嶼上的生物種數並找不到趨向於平衡的證據，但上述島嶼生物地理學的理論，提供了學者們比較他們自己研究的結果的平台，而跳脫出個案式的研究，此外，該理論也被援引到其他隔離環境，如地下洞穴、山峰頂端等。
近年來，島嶼生物地理學則提供了「保護區設立」一個方向，保護區的設立基本上是為了維持最大物種數量，在島嶼生物地理學理論中對於面積的描述，使得保護區、國家公園等的大小提供了一些想法，當然這還要配合保護區的保全對象特性。不消說，島嶼生態在保育上本來就有相當高的價值了。