비무장지대 내부의 생태조사는 지뢰와 군사적 제약으로 거의 불가능하여 인공위성 사진, 전망대에서의 망원경을 통한 관측, 민통선 지역의 연구로 파악한다. 비무장지대의 생태계는 민통선지역 중 비경작지와 매우 유사하여 이 두 지역을 합쳐 비무장지대 일원의 생태계로 다룬다.
비무장지대 내부의 식생, 식물상, 동물상은 수많은 지뢰와 짧은 시간 동안에 수색로만 다녀야 하는 군사적인 제약으로 인하여 정확하게 조사하기가 거의 불가능하다. 지금까지 엄밀한 의미의 비무장지대 생태계조사는 1990년대 말 판문점지역의 생태조사와 2000년을 기점으로 한 남북 연결 도로 및 철도 건설을 위한 파주군 장단면과 고성군 현내면 해금강지역의 환경영향평가조사(국토건설부 2002), 그리고 2007년과 2008년의 비무장지대 서부와 중부(파주, 연천, 철원)의 현장조사(환경부 등 2009; 환경부·국립환경과학원 2010)를 시행한 것이 거의 전부이다. 그 외의 비무장지대 내 생태계 현황들은 인공위성 사진, 전망대에서 망원경으로 관찰한 경관, 그리고 민통선지역의 연구로부터 나온 것이다. 실제로 대부분의 생태조사는 비무장지대가 아니라 비무장지대의 남방 한계선과 민간인 통제선 사이의 민통선지역(민북지역)에서 이루어졌다. 민통선지역 가운데 경작이 이루어지지 않는 곳의 생태계는 비무장지대와 매우 유사하므로 통상적으로 비무장지대의 생태계와 민통선지역의 생태계를 합쳐 비무장지대 일원의 생태계로 다루고 있다.