Отдельные микроорганизмы, размножающиеся в среде обитания дают начало популяциям. Такие популяции часто образуют микроколонии в окружающей среде. Популяции взаимодействуют между собой формируя сообщество. Таким образом, сообщество относится к объединенной совокупности популяций, которые сосуществуют и взаимодействуют в данной среде обитания. Сообщество и среда обитания являются частью большой экосистемы, которая может быть определена как функциональная самоподдерживающая система, которая включает микробное сообщество и его среду обитания. Таким образом становится очевидной следующая иерархия: экосистема, сообщество, популяция и отдельные микроорганизмы (клетка).
Популяции выполняют функции, которые вносят общий вклад для сообщества и поддерживают экологический баланс экосистемы. Каждая популяция имеет функциональную роль (нишу) внутри сообщества. В сообществе существует ограниченное количество ниш, за которые могут конкурировать популяции. Более мощные популяции занимают ниши и вытесняют тех, кто слабее. Как будет сказано позднее, высоко структурированные пространственно-организованные микробные сообщества могут проявлять свойства, более сильные, чем суммарные свойства составляющих популяцию. В действительности, сложные микробные сообщества, как было доказано, наделены способностью противостоять и сопротивляться фактором внешней окружающей среды с помощью создания мозаичной структуры микросред которая позволяет выживать и расти членам сообщества.
Исторически сложилось так, что микробиологи, занимающиеся инфекционными заболеваниями, сталкивались с периодами «редукционизма» и «холизма». Редукционизм основывается на идее того, что целое можно понять, рассматривая все меньшие и меньшие его части, то есть, все сложные системы можно полностью понять с точки зрения их отдельных компонентов. С помощью редукционистских подходов отдельные виды отделяются от сложных смешанных сообществ и с помощью метаболических и генетических исследований можно изучить сообщества, рассматривая каждое отдельное составляющее. Однако при близком изучении микрофлоры, связанной с большинством инфекционных заболеваний человека становится очевидным что целое очень часто больше чем простая сумма его составных частей. Данная концепция побудила микробиологов принять холистический подход для понимания поведения сообщества, связанного с патогенезом большинства инфекционных заболеваний, имеющих полимикробную этиологию. Холизм считает, что любой компонент невозможно полностью понять исключая его отношение к целому. Холистическая теория в значительной степени применяется в экологии: взаимодействие различных частей, составляющих экосистему в конечном счете определит ее свойства.
Признано, что биопленка (зубной налет), связанная с кариесом и заболеваниями пародонта, представляет собой сложное сообщество, сочетающее в себе функции, необходимые для строения и физиологии биопленки с последующими патогенетическими последствиями. Последние данные указывают на то, что апикальный периодонтит также является результатом совместной деятельности сообщества биопленки, созданной в системе корневого канала.
