Een keystone-soort is een soort die een cruciale rol speelt bij het handhaven van de structuur van een ecologische gemeenschap en wiens impact op de gemeenschap groter is dan verwacht zou worden op basis van de relatieve overvloed of het totaal biomassa. Zonder de keystone-soort, de ecologische gemeenschap waartoe het behoort, zou sterk worden gewijzigd en veel andere soorten zouden negatief worden beïnvloed.
In veel gevallen is een keystone-soort een roofdier. De reden hiervoor is dat een kleine populatie roofdieren de verspreiding en het aantal van veel prooisoorten kan beïnvloeden. Roofdieren hebben niet alleen invloed op prooien populaties door hun aantal te verminderen, maar ze veranderen ook het gedrag van prooisoorten - waar ze foerageren, wanneer ze actief zijn en hoe ze habitats selecteren zoals holen en broedplaatsen.
Hoewel roofdieren veel voorkomende keystone-soorten zijn, zijn ze niet de enige leden van een ecologische gemeenschap die deze rol kunnen vervullen. Ook herbivoren kunnen keystone-soorten zijn. Bijvoorbeeld in de Serengeti,
olifanten fungeren als keystone-soort door jonge jonge boompjes zoals acacia te eten die in de uitgestrekte graslanden groeien. Zo blijven de savannes vrij van bomen en wordt het niet geleidelijk een bos. Door de dominante vegetatie in de gemeenschap te beheren, zorgen olifanten er bovendien voor dat gras gedijt. Op zijn beurt profiteert een grote verscheidenheid aan andere dieren, zoals gnoes, zebra's en antilopen. Zonder grassen zouden de populaties muizen en spitsmuizen worden verminderd.Het concept van een keystone-soort werd voor het eerst geïntroduceerd door Robert T., professor aan de Universiteit van Washington. Paine in 1969. Paine bestudeerde een gemeenschap van organismen die in het intergetijdengebied langs de Pacifische kust van Washington woonden. Hij ontdekte die ene soort, de vleesetende zeester Pisaster okerkleurig, speelde een sleutelrol bij het handhaven van het evenwicht van alle andere soorten in de gemeenschap. Paine merkte op dat als Pisaster okerkleurig werd verwijderd uit de gemeenschap, groeide de populatie van twee mosselsoorten binnen de gemeenschap ongecontroleerd. Zonder een roofdier om hun aantal te beheersen, namen de mosselen al snel de gemeenschap over en verdrongen ze andere soorten, waardoor de diversiteit van de gemeenschap aanzienlijk afnam.
Wanneer een keystone-soort uit een ecologische gemeenschap wordt verwijderd, is er in veel delen van de gemeenschap een kettingreactie. Sommige soorten worden talrijker, terwijl andere te kampen hebben met krimp. De plantstructuur van de gemeenschap kan worden gewijzigd als gevolg van meer of minder bladeren en begrazing door bepaalde soorten.
Vergelijkbaar met keystone-soorten zijn paraplu-soorten. Paraplusoorten zijn soorten die op de een of andere manier bescherming bieden aan veel andere soorten. Een paraplussoort heeft bijvoorbeeld mogelijk een grote hoeveelheid leefgebied nodig. Als de overkoepelende soort gezond en beschermd blijft, dan beschermt die bescherming ook tal van kleinere soorten.
Keystone-soorten zijn, vanwege hun verhoudingsgewijs grote invloed op soortendiversiteit en gemeenschapsstructuur, een populair doelwit geworden voor natuurbeschermingsinspanningen. De redenering is gezond: bescherm één, belangrijkste soort en stabiliseer daarbij een hele gemeenschap. Maar de keystone soortentheorie blijft een jonge theorie en de onderliggende concepten worden nog steeds ontwikkeld. Zo werd de term oorspronkelijk gebruikt voor een roofdiersoort (Pisaster okerkleurig), maar nu is de term 'sluitsteen' uitgebreid met prooisoorten, planten en zelfs habitatbronnen.