Humans are causing profound and rapid transformations of Earth's ecosystems to the extent that we are threatening the sustainability of the biosphere. The development of long-term socio-ecological research, integrating monitoring and experiments at the ecosystem scale, will be essential to detect, prevent, and mitigate the degradation of ecosystems at regional and global scales. To strengthen and expand the nascent Long-Term Socio-ecological Research (LTSER) Network of Chile, we need to integrate efforts of academic, private, and government institutions. A strong long-term research and monitoring program will require a conceptual framework and a set of relevant, comparative, and trans-disciplinary questions. Here, we identify these relevant questions and propose a conceptual framework for the Chilean LTSER Network. Further, we provide guidelines for its organization and consider the needs for infrastructure and funding to sustain the operation of a national network of ecological observatories.El ser humano ha desencadenado profundas y rápidas transformaciones de los ecosistemas afectando su capacidad de mantener los procesos y funciones que sustentan la biosfera. El desarrollo de investigación socio-ecológica de largo plazo, incluyendo monitoreo y experimentación, es esencial para detectar, prevenir y mitigar la degradación de los ecosistemas a escala local, regional y global. El fortalecimiento y expansión de una Red de sitios de Estudios Socio-Ecológicos de Largo Plazo (LTSER) en Chile requiere integrar los esfuerzos de una diversidad de instituciones académicas, públicas y privadas. La investigación socio-ecológica en esta red de sitios requiere además un marco conceptual de preguntas relevantes y comparativas que sean abordadas desde diversas disciplinas. En este trabajo se identificaron las preguntas relevantes para el desarrollo de la Red LTSER en Chile, se presenta un marco conceptual, una propuesta de organización, y se discuten las necesidades de infraestructura y financiamiento para la operación de esta red nacional de observatorios naturales.