Teoria metapopulacji została opracowana w latach 70. XX w. przez Richarda Levinsa. Metapopulacja to populacja złożona z licznych lokalnych subpopulacji. Osobniki mogą przemieszczać się pomiędzy subpopulacjami, a zanikanie subpopulacji i ich kolonizacja zależy od lokalnych współczynników rozrodczości oraz śmiertelności. Oznacza to, że lokalne występowanie małych i niestabilnych genetycznie subpopulacji może stworzyć stabilny system (metapopulcję) przy odpowiednio nasilonej wymianie osobników.
Teoria znalazła zastosowanie w ochronie środowiska. Okazuje się, że zdecydowanie korzystniejsze jest chronienie kilku małych subpopulacji, niż jednej liczniejszej. Lepiej również chronić subpopulacje tworzące sieć, a nie linię i te, które stanowią źródło, a nie ujście metapopulacji. Co więcej, kluczowe jest zapewnienie wymiany osobników pomiędzy subpopulacjami np. przez tworzenie korytarzy czy kładek migracyjnych.