Drar man en nøkkelstein ut av en bue, faller hele strukturen. Den samme logikken gjelder også i økologi. En nøkkelart har en uforholdsmessig stor effekt på økosystemet sitt i forhold til hvor mange det er. Robert Paine skapte begrepet i 1969 etter å ha studert sjøstjerner på Stillehavskysten. Da han fjernet rovsjøstjernen Pisaster fra forsøksfeltene, tok blåskjell over fjellet og trengte ut rur, alger og andre arter. Sjøstjernen var ikke den mest tallrike organismen. Det var den som holdt systemet sammen.

Nøkkelarter finnes i forskjellige former. Rovdyr regulerer planteeterpopulasjoner, noe som beskytter vegetasjonen. Ulver i Yellowstone endret elgens atferd og lot pil og osp komme seg. Økosystemingeniører, som bever og præriehunder, modifiserer landskapet fysisk og skaper habitat for andre. Mutualister, som fikentrær som fôrer dusinvis av dyrearter, spiller en annen nøkkelrolle. Fjern dem, og effektene kaskaderer gjennom næringsnettet.

Eksempler

• Havotere: kontrollerer kråkeboller og beskytter tareskoger.
• Ulver: regulerer elg- og hjortebestander.
• Bevere: bygger våtmarker som støtter mange arter.
• Fikentrær: gir frukt til dyr året rundt.

Keystone-arter er ikke alltid de mest karismatiske eller de mest tallrike. Noen ganger er den stilleste organismen den alt annet er avhengig av.