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Dans un environnement idéal avec des ressources illimitées, la croissance de la population serait exponentielle, chaque cycle de reproduction produisant un plus grand bassin de candidats pour le cycle suivant. Cependant, dans la nature, il existe toujours des facteurs limitants qui freinent la croissance. Ces facteurs sont faibles lorsque la population est faible et deviennent plus forts à mesure que la population augmente, ce qui tend la population à tendre vers un équilibre stable appelé capacité de charge.
Maladie
À mesure que la population d'une espèce dans un environnement augmente, les maladies transmissibles deviennent un facteur limitant puissant. Une population dispersée ne transmettra pas la maladie à un pourcentage aussi élevé de la population qu’une population dense. Une fois que la densité de population dépasse un certain point, les virus hautement transmissibles et mortels affectent un pourcentage suffisamment élevé de la population pour limiter la croissance de la population.
Pénurie alimentaire
L'offre de ressources, en particulier de nourriture, est un facteur limitant quasi universel de la croissance démographique. Chaque écosystème a une quantité spécifique de ressources qui ne peut maintenir les niveaux de population d’une espèce jusqu’à un certain point. La concurrence et la famine limitent la croissance de la population au-delà de ce point.
Prédation
Chaque environnement comporte également une variété de prédateurs qui limitent la croissance d’une population. À mesure que la population d'une espèce augmente de façon exponentielle, les prédateurs qui s'attaquaient auparavant à d'autres espèces peuvent commencer à s'attaquer aux espèces les plus abondantes comme stratégie de survie. De plus, la surpopulation peut entraîner la surpopulation d'un environnement, poussant l'espèce en dehors de son habitat naturel dans des zones où elle est plus susceptible à la prédation.
Facteurs environnementaux
Des facteurs environnementaux tels que les polluants et les extrêmes climatiques ont également pour effet de limiter la croissance de la population. Au fur et à mesure que la population croît, elle élargit son éventail d'habitations afin d'éviter le surpeuplement. Cette expansion peut se produire dans des zones fortement polluées par l'homme ou déforestées par des entreprises de transformation du bois, les rendant vulnérables aux maladies et à la prédation. Au fur et à mesure que la population se développe dans d'autres environnements, elle peut également rencontrer des habitats moins convenables, ce qui rend les extrêmes de temps chaud et froid plus meurtriers que dans des habitats idéaux.