Будь-яка популяція теоретично здатна до необмеженого росту чисельності, якщо її не лімітують фактори зовнішнього середовища. В такому гіпотетичному випадку швидкість зростання популяції буде залежати тільки від величини біотичного потенціалу, властивого виду. Поняття біотичного потенціалу введено в екологію в 1928 р Р.Чепменом. Цей показник відображає теоретичний максимум нащадків від однієї пари (або однієї особини) за одиницю часу, наприклад за рік або за весь життєвий цикл.
При розрахунках його найчастіше висловлюють коефіцієнтом г і обчислюють як максимально можливий приріст популяції # 916; N за відрізок часу # 916; t, віднесений до однієї особини, при початковій чисельності популяції N0:
Величина біотичного потенціалу надзвичайно різна у різних видів. Наприклад, самка козулі здатна зробити за життя 10-15 козенят, трихіна (Trichinella spiralis) - відкласти 1,8 тис. Личинок, самка медоносної бджоли - 50 тис. Яєць, а луна-риба - до 3 млрд ікринок. Якби все зародки зберігалися, а все потомство виживало, чисельність будь-якої популяції через певні інтервали збільшувалася б в геометричній прогресії.
Крива, що відображає на графіку подібне зростання популяції, швидко збільшує крутизну і йде в нескінченність (рис. 122). Така крива носить назву експоненціальної. На логарифмічною шкалою подібна залежність чисельності популяції від часу буде представлена прямий, а биотический потенціал г відіб'ється її нахилом по відношенню до горизонтальної осі, який тим крутіше, чим більше величина r.
Мал. 122. Реальна (1) і теоретична (2) крива зростання популяції парамецій
У природі биотический потенціал популяції ніколи не реалізується повністю. Його величина зазвичай складається як різниця між народжуваністю і смертністю в популяціях: r = b - d, де b - число народжених, а d - число загиблих особин в популяції за один і той же період часу.
Загальні зміни чисельності популяції складаються за рахунок чотирьох явищ: народжуваності, смертності, вселення та виселення особин (імміграція і еміграція).