La ciencia de la sostenibilidad surgió en el siglo XXI como una nueva disciplina académica.[1]​ Este nuevo campo de la ciencia se presentó oficialmente con una "Declaración de Nacimiento" en el Congreso Mundial "Desafíos de una Tierra en Cambio 2001" en Ámsterdam, organizado por el Consejo Internacional para la Ciencia (ICSU), el Programa Internacional de la Biosfera y la Geosfera (IGBP), el El Programa Internacional de Dimensiones Humanas sobre el Cambio Ambiental Global [2]​ y el Programa Mundial de Investigación del Clima (WCRP). El campo refleja el deseo de dar a las generalidades y al enfoque amplio de "sustentabilidad" un respaldo analítico y científico más sólido, ya que "reúne estudios y prácticas, perspectivas globales y locales del norte y sur, y disciplinas a través de las ciencias naturales y sociales, ingeniería y medicina ". [3]​  El ecologista William C. Clark propone que puede considerarse útil como una investigación "ni "básica" ni "aplicada", pero como un campo definido por los problemas que aborda en lugar de por las disciplinas que emplea "y que" sirve a la necesidad de avanzando tanto el conocimiento como la acción creando un puente dinámico entre los dos".[4]​ 
El campo se centra en examinar las interacciones entre los sistemas humanos, ambientales y de ingeniería para comprender y contribuir a soluciones para los desafíos complejos que amenazan el futuro de la humanidad y la integridad de los sistemas de soporte de vida del planeta, como el cambio climático, la pérdida de biodiversidad, contaminación y degradación de tierras y aguas. [5]​ 
La ciencia de la sustentabilidad, como la sustentabilidad misma, deriva cierto ímpetu de los conceptos de desarrollo sustentable y ciencia ambiental.[6]​ La ciencia de la sostenibilidad proporciona un marco crítico para la sostenibilidad [7]​ mientras que la medición de la sostenibilidad proporciona los datos cuantitativos basados en la evidencia necesarios para guiar la gobernabilidad de la sostenibilidad.[8]​