В статье представлены основные направления и результаты многолетних исследований (более 70 лет) сотрудников лаборатории экологии рыб и водных беспозвоночных ИБ КарНЦ РАН. За длительный период изучения водных экосистем в Карелии сформировалась карельская школа ихтиологов и гидробиологов, которая широко известна как в России, так и за рубежом. Отмечено, что самым большим богатством республики являются водные экосистемы. Представлена гидрографическая сеть региона с большим количеством рек (21 тыс.), которые соединяют многочисленные озера (более 60 тыс.), образуя озерно – речные системы. В пределах республики находится около 50% акватории Ладожского и 80% Онежского озер, являющихся крупнейшими пресноводными водоемами Европы. Показано, что водные экосистемы осваиваются и широко используются в различных видах хозяйственной деятельности человека. Анализ общих тенденций, происходящих в водных системах, позволил подойти к изучению закономерностей их функционирования на всех трофических уровнях (фито-зоопланктон, зообентос и рыбная часть сообщества) в их естественном состоянии и под влиянием антропогенных факторов, и к разработке методов экологического прогнозирования. Для определения будущего состояния водных экосистем региона совместно с математиками и физиками проводили работы по их моделированию при разных условиях. Для сохранения разнообразия обитателей водных экосистем региона сотрудники принимали участие в создании особо охраняемых природных территорий разного статуса. На протяжении 20 лет выполнялись комплексные исследования по ряду международных проектов и программ. Полученные результаты широко применяются учреждениями и организациями в Карелии и других регионах России, также в Финляндии и Норвегии.