Ma sebbene si discutesse di questioni ambientali, lo studio scientifico dell’ecologia era ancora agli inizi. L’ecologia è lo studio delle interrelazioni tra gli organismi e il loro ambiente. Duna ha contribuito a rendere popolare il concetto di ecologia e ad aumentare la consapevolezza del delicato equilibrio tra l’uomo e il mondo naturale.
Il romanzo è incentrato sul pianeta desertico Arrakis, un mondo aspro e inospitale dove l'acqua scarseggia e l'unica risorsa preziosa è una droga chiamata spezia. Il pianeta ospita una varietà di creature che si sono adattate all'ambiente ostile, inclusi i giganteschi vermi della sabbia che vivono sotto la superficie della sabbia.
Il romanzo di Herbert, che inizia con la frase "In principio c'era la spezia", descrive un vasto e intricato ecosistema desertico che ospita numerose e complesse forme di vita che dipendono tutte dalla spezia per sopravvivere. Dune descrive un'ecologia desertica in cui gli organismi non sono necessariamente in competizione tra loro ma piuttosto dipendono l'uno dall'altro per sopravvivere.
La descrizione di Herbert di Arrakis come un fragile ecosistema in cui l'intervento umano ha conseguenze disastrose è in sintonia con le preoccupazioni del movimento ambientalista.
La rappresentazione del romanzo del popolo Fremen, che vive in armonia con l'ambiente desertico, evidenzia anche l'importanza del rispetto della natura e del riconoscimento dell'interconnessione di tutta la vita.
In questo senso, Dune ha fornito un primo sguardo alle complesse interazioni tra gli organismi e il loro ambiente, evidenziando le conseguenze di vasta portata delle azioni umane sul mondo naturale.
Dune ha ispirato molti lettori a riflettere più profondamente sulle relazioni tra gli esseri umani e l'ambiente naturale, e il romanzo è ampiamente considerato una delle opere di fantascienza più influenti mai scritte.