ילוסטון רבתי
ניהול המערכת לפי מינים

הרעיון של מערכת אקולוגית גדולה היה מקודם בדרך כלל באמצעות דאגות למינים בודדים, במקום להתייחס להיבטים אקולוגיים מקיפים יותר. למרות שחמישים שנה של מידע על אוכלוסייה עשויות להיחשב על ידי רבים לפרק זמן ארוך, אחד מהלקחים החשובים של ניהול ילוסטון רבתי היה שגם חמישים שנים אינם פרק זמן מספיק ארוך שבו ניתן ללמוד כיצד מין מסוים משתנה במהלך האכלוס של המערכת האקולוגית.
לדוגמה, המידע הנקודתי על שכיחותם של דובי גריזלי מתוארך עד לאמצע המאה ה-19, ומנהלי המערכת ביצעו אומדני אוכלוסייה לא רשמיים במשך למעלה מ-70 שנים. לפי המקורות הללו האקולוגים יודעים שדובי הגריזלי היו שכיחים בילוסטון רבתי כאשר האירופאים הגיעו לשם, וכן שהאוכלוסייה לא הייתה מבודדת לפני שנות ה-30, אך כיום המצב שונה. החוקרים לא יודעים האם הדובים היו יותר או פחות נפוצים בהשוואה להיום.
במחקר על הדובים שנערך בין 1959 ל-1970 נטען כי מספר דובי הגריזלי הוא כ-175, ומאוחר יותר הוא עודכן ל-229. הערכות מאוחרות יותר נעות בין 136 ל-540; ההערכה העדכנית ביותר אומדת את האוכלוסייה על גודל מינימלי של 236. למרות שהאוכלוסייה בילוסטון רבתי תוכל לעמוד במטרות השיקום, ההגדרה של מטרות השיקום של התוכנית שנויה במחלוקת. לכן, גם אם האוכלוסייה תהיה יציבה או תגדלה בטווח הזמן הקצר, פעילות האדם ואובדן סביבת המחיה יגרמו להיפוך המגמה בטווח הזמן הארוך.
גודל אוכלוסיית תת-המין Oncorhynchus clarki bouvieri של טרוטת קלארק (דג ממחלקת מקריני הסנפיר) ירד מאז הגעת המתיישבים האירופאים, אך לאחרונה החל לעלות מחדש בכמה אזורים. תיעודים של אגם ילוסטון מתקופות שונות מצביעים על שיקום כמעט מלא של אוכלוסיות דגים מסוימות, לעומת המצב לפני שלושים שנים כאשר הן כמעט ונעלמו בגלל ניצול מוגזם. למרות ההתאוששות האחרונה, שהיא בעיקר הישג ניהולי, טרם השיבה את מצב האוכלוסייה לקדמותו.
בתיעודים המוקדמים של אנטילוקפרה אמריקנית מתוארים עדרים של מאות פרטים החוצים את עמקי הנהרות העיקריים. האוכלוסיות הללו כמעט ונכחדו עד 1900, והירידה בגודל העדרים שנותרו נמשכת. במתחם הצפוני של הפארק אוכלוסיית האנטילוקפרה מנתה 122 פרטים ב-1968, לאחר שבשנות ה-30 מנתה כ-500 עד 700 פרטים. בשנת עד לשנת 1992 האוכלוסייה המשיכה לגדול, ובשנה זו מנתה כ-536 פרטים.
אורן לבן-קליפה הוא אחד ממיני הצומח המעוררים עניין שבמערכת, בעיקר בגלל חשיבותו העונתית לדובי הגריזלי, אך גם בגלל תפוצתו, שיכולה להצטמצם בגלל ההתחממות העולמית. לחוקרים אין מידע ארוך טווח על המין, אך הם מבינים את האקולוגיה שלו ברמה מספקת על מנת לנבא התדרדרות עתידית במצב השימור. איום יותר משמעותי ומיידי על האורן לבן-הקליפה הוא הפטרייה הפולשת Cronartium ribicola (המכונה שלפוחית החלודה של האורן הלבן), הגורמת לשיעורי תמותה גבוהים של העץ. ישנם עצים ספורים היכולים להתנגד לפטריה, אך בטווח הזמן הקצר עד הבינוני צפויה ירידה משמעותית בגודל האוכלוסייה.
ההערכה היא כי אוכלוסיית הצפצפה מהמין צפצפה רעדנית (Populus tremuloides) שבחלקו הצפוני של הפארק קטנה מאז 1872 ב-50 עד 95%, כאשר הגורמים המשוערים לכך הם השפעת האינדיאנים על מספר הפרטים של מיני יונקים ושריפות שהתרחשו לפני הקמת הפארק ב-1872; השפעת האירופאים על תדירות השריפות מאז 1886; התחממות אקלימית אזורית; ניצול של הבונים ופרסתנים אחרים על ידי האדם ב-15 שנים הראשונות מאז הקמת הפארק, ושל זאבים ושל טורפים אחרים לפני 1930; התיישבות של האדם החל מ-1872 על נתיבי הגירה של הפרסתנים הנמצאים בחלקו הצפוני של הפארק; השפעה מאז 1900 של הפרסתנים (בעיקר אייל קנדי) על החלקים האחרים של המערכת האקולוגית; השפעות האדם על תפוצת האייל הקנדי בפארק.
המעיינות החמים של ילוסטון הם בעלי חשיבות בגלל המגוון של החיידקים התרמופיליים. החיידקים היו שימושיים במחקרים של אבולוציית הפוטוסינתזה, וכמקור לאנזימים עמידים לטמפרטורה גבוהה המשמשים בביולוגיה מולקולרית. למרות שהריח של הגופרית נפוץ במערכת ויש בה מספר כחוליות, התברר כי מימן משמש כמקור אנרגיה עבור מיקרואורגניזמים אקסטרמופילים.