Forskare i Australien sade urbana områden expanderar snabbt på ett komplext "icke-linjärt" sätt som befintliga modeller misslyckades med att fånga effektivt.
Bedömningarna behövde ändras om ekologerna skulle få en korrekt bild av miljön, tillade de.
Resultaten finns i tidskriften Trends in Ecology and Evolution.
"Vårt papper syftar till att öka medvetenheten om att den inrotade uppfattningen i ekologin att urbaniseringsintensitet och ålder - och tillhörande miljöförändringar - varierar på ett [uniformt sätt] från kärnan till stadens utkanter, inte är lätt att tillämpa på samtida mönster av urbanisering", säger medförfattaren Cristina Ramalho, forskare från University of Western Australia's School of Plant Biology.
"Det är därför nödvändigt att ekologerna anpassar sitt sätt att tänka och bedriva forskning till dagens städers verklighet."
Hon förklarade att städerna historiskt sett växte långsamt på ett relativt kompakt sätt, genom progressiva ringar av stadsutveckling.
Anne-Marie Ramalho tillade dock att de moderna expansionsmönstren var "tydligt annorlunda".
"Cities växer mycket snabbt, de blir allt mer expansiva och utspridda, spretiga i... spindelliknande konfigurationer över stora avstånd, och inbäddade fragment av andra markanvändningar i det snabbt föränderliga landskapet", sade hon.
Ekologiskt sett hade denna typ av expansion "dramatiska effekter".
"Det driver den storskaliga förlusten och fragmenteringen av naturliga och halvnaturliga livsmiljöer i flera länder och städer i världen", berättade hon BBC News.
"I länder som USA och Australien är urbaniseringen en av de främsta orsakerna till förlusten av biologisk mångfald."
Forskarna sade att nuvarande modeller som används av ekologer för att bedöma urbanisering tittade på denna fråga på ett "snarare förenklat" sätt - som att använda breda kategorier, inklusive stads-, förorts- och landsbygdsområden.
Ramalho förklarade varför detta behövde uppdateras: "Om moderna städer expanderar på ett komplext, icke-linjärt sätt kan antagandet att urbaniseringsintensitet och ålder kan bedömas utifrån en platss position längs en linjär stads-till-land-gradient vara missvisande."
Hon tillade att åtgärderna inte heller på ett tillfredsställande sätt har fångat upp effekterna av viktiga drivkrafter, såsom fragmentering av landskapet och störningar. Hon sade också att urbaniseringens föränderliga natur inte återspeglades i system som inte hade någon timlig dimension.
Forskarna föreslog, som ett alternativ, att effekterna av ett urbaniserande landskap bör bedömas genom att man tittar på de förändrade egenskaperna hos ett visst område eller egenskaperna hos ett angränsande landskap.
"Ekologer bör gå längre än användningen av aggregerade urbaniseringsåtgärder och överväga en omfattande uppsättning drivkrafter som valts utifrån egenskaperna i studieområdet och ekologiska frågan av intresse," Sagda Ramalho.
"Ekologerna bör också beakta landskapsförändringarnas temporaldynamik och effekterna av markanvändningens historia och tidsfördröjning på den biologiska mångfaldens reaktioner på pågående miljöförändringar."
Genom att anta ett sådant tillvägagångssätt skulle det ge information som skulle hjälpa beslutsfattare och planerare, tillade hon.
"Ett tidsperspektiv med tanke på fragmenteringen och markanvändningens historia kan ge insikt i resternas miljöförhållanden och bevarandevärde och därför användas för att prioritera bevarande.
"Prioriteringar kan till exempel vara kvarlevor utan betydande arv från markanvändningen och de som nyligen var fragmenterade."
Det sätt på vilket forskare bedömer urban ekologi behöver förändras för att ta hänsyn till hur moderna städer utvecklas, föreslår en studie.