Det vigtigste demografiske problem i Israel siden landets oprettelse har været den jødiske indvandring. I 1948 var den jødiske befolkning i Israel ca. 670.000; dette tal steg til mere end 1.000.000 året efter som følge af indvandring. Mellem 1949 og 1997 kom omkring 2.350.000 jødiske indvandrere til landet; omkring 700.000 til 750.000 jøder forlod det, selv om nogle senere vendte tilbage. Det samlede antal indvandrere omfatter mere end 320.000 sovjetiske jøder, som kom til Israel i 1989-91 og fortsatte med at ankomme med en hastighed på omkring 50.000 om året i det næste årti. Næsten 28.000 etiopiske jøder immigrerede i 1990-92, hvilket kom oven i en tidligere indvandring på 11.000 i 1984-85. Efter yderligere indvandringer var antallet af etiopiske jøder i Israel næsten 150.000 i 2020. Den største andel af jøderne har deres rødder i Europa (herunder det tidligere Sovjetunionen) og Nordamerika, selv om nogle også kommer fra Afrika (hovedsagelig Nordafrika), Asien og Mellemøsten.
Mere end halvdelen af den arabiske befolkning flygtede fra deres hjem under krigen i 1948, hvoraf kun en lille del fik lov til at vende tilbage efter afslutningen af fjendtlighederne. Mens den jødiske befolkning siden da er vokset mere på grund af indvandring end på grund af naturlig vækst, er den arabiske befolkning hovedsageligt vokset på grund af høje fødselsrater, som i årtier var markant højere end blandt Israels jøder, og på grund af tilgangen af ca. 66.000 indbyggere i Østjerusalem, der blev erobret fra Jordan i 1967 og senere annekteret af Israel. Samlet set er befolkningen ung, idet omkring en fjerdedel er 15 år eller yngre. Den forventede levealder er blandt de højeste i verden: ca. 85 år for kvinder og 81 år for mænd.
