La superficie terrestre está formada por la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera, entre las cuales la zona adecuada para la supervivencia biológica se denomina biosfera. El ámbito de la biosfera incluye aproximadamente la capa inferior de la atmósfera, la capa superior de la litosfera y la hidrosfera. La biosfera es el término general para todos los seres vivos de la Tierra y su entorno de vida. La litosfera incluye el suelo. La mayoría de los organismos de la litosfera viven dentro de las decenas de centímetros superiores del suelo y las raíces de las plantas pueden extenderse a capas más profundas del suelo. Los principales factores que limitan la distribución de la vida en el suelo profundo son la falta de oxígeno y de luz. Las bacterias del petróleo que viven a una profundidad de 2.500 a 3.000 metros bajo tierra son los organismos terrestres más profundos conocidos. Hay organismos en casi todas partes de la hidrosfera, pero hay muchos tipos y cantidades de organismos en la superficie y en el fondo. Los principales factores que limitan la distribución de organismos en las profundidades del mar son la falta de luz, la falta de oxígeno y el aumento de la presión con la profundidad. Sin embargo, todavía hay criaturas de las profundidades marinas en la parte más profunda del océano, por encima de los 11.000 metros. La atmósfera está compuesta por diversos gases, de los cuales el nitrógeno y el oxígeno son los más abundantes. Los organismos de la atmósfera se distribuyen principalmente en el fondo. La mayoría de las aves sólo pueden moverse en el aire por debajo de los 1.000 metros y sólo unas pocas pueden volar por encima de los 5.000 metros. Los principales factores que restringen la distribución de organismos a grandes altitudes son la falta de oxígeno, agua, baja temperatura y baja presión del aire. Debido a la influencia del entorno atmosférico, algunos insectos pueden ser transportados a grandes altitudes, e incluso se encuentran bacterias y hongos en la estratosfera a 22.000 metros. Debido a que es imposible que los organismos vivan a largo plazo en altitudes superiores a los 10.000 metros, este espacio se llama parabiosfera.
La biosfera es un sistema por el que circulan continuamente materiales y flujos de energía y que tiene determinadas funciones reguladoras. En el estado natural, la biosfera se desarrolla gradualmente hasta convertirse en un sistema de equilibrio dinámico en el que los componentes internos se coordinan y compensan entre sí mediante la circulación de materiales y el flujo de energía. Sin embargo, este equilibrio es frágil y fácilmente destruido. Por ejemplo, se introducen grandes cantidades de fertilizantes nitrogenados y fosfatados en las masas de agua, lo que hace que los ríos se vuelvan excesivamente fértiles y provoquen problemas de eutrofización. La deforestación indiscriminada y la recuperación ciega de pastizales provocan la erosión del suelo y aceleran el proceso de desertificación. Todos estos son ejemplos de seres humanos que alteran el equilibrio dinámico de la biosfera.