Men selvom miljøspørgsmål blev diskuteret, var det videnskabelige studie af økologi stadig i sin vorden. Økologi er studiet af det indbyrdes forhold mellem organismer og deres miljø. Klit hjalp med at popularisere begrebet økologi og øget bevidstheden om den sarte balance mellem mennesker og den naturlige verden.
Romanen fokuserer på ørkenplaneten Arrakis, en barsk og ugæstfri verden, hvor der er knaphed på vand, og den eneste værdifulde ressource er et stof kaldet krydderi. Planeten er hjemsted for en række skabninger, der har tilpasset sig det barske miljø, inklusive de gigantiske sandorme, der lever under sandets overflade.
Herberts roman, der begynder med linjen "I begyndelsen var der krydderi", beskriver et stort og indviklet ørkenøkosystem, der er hjemsted for talrige, komplekse livsformer, der alle er afhængige af krydderi for at overleve. Dune beskriver en ørkenøkologi, hvor organismer ikke nødvendigvis er i konkurrence med hinanden, men snarere er afhængige af hinanden for at overleve.
Herberts skildring af Arrakis som et skrøbeligt økosystem, hvor menneskelig indgriben har katastrofale konsekvenser, resonerer med miljøbevægelsens bekymringer.
Romanens fremstilling af Fremen-befolkningen, der lever i pagt med ørkenmiljøet, fremhæver også vigtigheden af at respektere naturen og anerkende alt livs sammenhæng.
I denne forstand gav Dune et tidligt indblik i de komplekse interaktioner mellem organismer og deres miljø og fremhævede de vidtrækkende konsekvenser af menneskelige handlinger på den naturlige verden.
Dune inspirerede mange læsere til at tænke dybere over forholdet mellem mennesker og det naturlige miljø, og romanen anses for at være et af de mest indflydelsesrige science fiction-værker, der nogensinde er skrevet.