Als Biodiversität bezeichnet man die Vielfalt und Variabilität des Lebens auf der Erde. Die Biodiversität ist in der Regel ein Maß für die Variation auf genetischer Ebene, auf der Ebene der Arten und der Ebene ganzer Ökosysteme. Die terrestrische Biodiversität ist in der Nähe des Äquators normalerweise größer, was auf das warme Klima und die hohe Primärproduktivität zurückzuführen ist. Die Artenvielfalt ist auf der Erde nicht gleichmäßig verteilt, so ist sie in den Tropen am größten und in den Polarregionen am geringsten. Die tropischen Waldökosysteme bedecken weniger als 10 Prozent der Erdoberfläche, enthalten aber etwa 90 Prozent aller Arten auf der Welt. Die marine Biodiversität ist normalerweise entlang der Küsten im westlichen Pazifik am größten, da dort die Temperatur der Meeresoberfläche am höchsten ist. Die biologische Vielfalt neigt im Allgemeinen dazu, sich an Hotspots zu sammeln und hat im Laufe der Jahrmillionen zugenommen, wird sich aber in Zukunft wahrscheinlich verringern.
Schnelle Umweltveränderungen verursachen typischerweise Massensterben. Schätzungen zufolge sind mehr als 99,9 Prozent aller Arten, die jemals auf der Erde gelebt haben (was mehr als fünf Milliarden Arten entspricht), ausgestorben. Schätzungen zur Anzahl der aktuell auf der Erde lebenden Arten reichen von 10 bis 14 Millionen, von denen etwa 1,2 Millionen dokumentiert und über 86 Prozent noch nicht beschrieben wurden. Die Gesamtmenge verwandter DNA-Basenpaare auf der Erde wird auf 5,0 x 1037 geschätzt und wiegt 50 Milliarden Tonnen. Im Vergleich dazu wird die Gesamtmasse der Biosphäre auf bis zu 4 Billionen Tonnen Kohlenstoff geschätzt. Im Juli 2016 berichteten Wissenschaftler, dass sie einen Satz von 355 Genen aus dem LUCA (Last Universal Common Ancestor, letzter gemeinsamer Vorfahr) aller auf der Erde lebenden Organismen identifiziert haben.
