Metabolisk hastighet och populationsstorlek är ofta kopplade. I många fall tenderar arter med högre ämnesomsättning att ha mindre populationsstorlekar, medan arter med lägre ämnesomsättning tenderar att ha större populationsstorlekar. Detta förhållande är särskilt tydligt hos fåglar och däggdjur. Till exempel har stora däggdjur som elefanter låga metaboliska hastigheter och långa generationstider, och som ett resultat tenderar deras populationer att växa långsammare än små däggdjur som möss.

Den primära orsaken till detta mönster är att högre ämnesomsättning kräver mer resurser, såsom mat, för att underhålla. Som ett resultat har arter med högre ämnesomsättning svårare att hitta tillräckligt med resurser för att stödja stora populationer. Dessutom har arter med högre ämnesomsättning ofta kortare generationstider, vilket innebär att de reproducerar sig oftare och därför kan deras populationer växa snabbare.

Men detta förhållande är inte alltid okomplicerat. Till exempel kan vissa arter med hög metabolisk hastighet ha andra egenskaper som gör att de kan stödja större populationer, såsom bred geografisk spridning eller förmågan att leva i en mängd olika livsmiljöer.

Förutom de direkta effekterna av ämnesomsättningen på befolkningens storlek, kan ämnesomsättningen också indirekt påverka befolkningsstorleken genom dess effekter på andra ekologiska faktorer. Till exempel har arter med högre ämnesomsättning ofta mindre kroppsstorlekar, vilket kan göra dem mer mottagliga för predation. Dessutom har arter med högre ämnesomsättning ofta kortare livslängder, vilket kan leda till högre dödlighet.

Att förstå sambandet mellan metabolisk hastighet och populationsstorlek är viktigt av flera skäl, som att förutsäga befolkningstrender och förstå populationsdynamiken. Genom att förstå hur dessa faktorer samverkar kan vi bättre förstå hur befolkningar är strukturerade och hur de reagerar på miljöförändringar.