地球表层由大气圈、水圈和岩石圈构成，其中适于生物生存的范围称为生物圈。生物圈的范围大致包括大气圈的下层、岩石圈的上层和水圈。生物圈就是地球上全部生物及其生存环境的总称。岩石圈包括土壤、岩石圈中大多数生物生存于土壤上层几十厘米之内，植物的根系可伸至土壤较深层。限制生命向土壤深层分布的主要因素是缺氧和缺光。生活在地下2500～3000米深处的石油细菌是已知分布最深的陆生生物。水圈中几乎到处都有生物，但表层和底层生物的种类和数目较多。限制生物分布于深海的主要因素是缺光、缺氧和随深度而增加的压力。但是，在11000米以上的大洋最深处仍有深海生物。气圈由各种气体组成，其中氮和氧的含量最多。大气圈的生物主要分布在底层，大多数鸟类只能在1000米以下的空中活动，只有极少数能飞到5000米以上的高空。限制生物往高空分布的主要因素是缺氧、缺水、低温和低气压。由于大气环境作用，有些昆虫可被带到高空，甚至在22000米的平温层中也发现有细菌和真菌。因为万米以上的高空不可能为生物提供长期生活的条件，故此空间被称为副生物圈。
生物圈是一个不断进行物质循环和能量流动、具有一定调节功能的系统。在自然状态下，生物圈通过物质循环和能量流动，逐步发展成为一个内部各成分间互相协调、互相补偿的动态平衡系统。但是，这种平衡又是脆弱的、易受破坏的。例如大量的氮肥、磷肥输入水体，致使江河过度肥沃而产生富营养化问题。滥伐森林、盲目开垦草原，导致水土流失、加快荒漠化的进程。这些都是人类破坏生物圈动态平衡的例子。