Sự đa dạng của các sinh vật sống ở một nơi nhất định – một dòng suối nhỏ, một sa mạc rộng lớn, tất cả các khu rừng trên thế giới, đại dương hay toàn bộ hành tinh – được gọi là đa dạng sinh học.

Đa dạng sinh học bao gồm sự:  đa dạng trong loài (đa dạng di truyền hay còn gọi là đa dạng gen), giữa các loài (đa dạng loài), và các hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái):

• Đa dạng di truyền được hiểu là tần số và sự đa dạng của các gen và bộ gen trong mỗi quần thể và giữa các quần thể với nhau;
• Đa dạng loài là tần số và sự phong phú về trạng thái của các loài khác nhau;
• Đa dạng hệ sinh thái là sự phong phú về trạng thái và tần số của các hệ sinh thái khác nhau.

Như vậy, đa dạng sinh học là thuật ngữ thể hiện tính đa dạng của các thể sống, loài và quần thể, tính biến động di truyền giữa chúng và tất cả sự tập hợp phức tạp của chúng thành các quần xã và hệ sinh thái.

Mỗi hệ sinh thái là khác nhau, với thành phần sinh vật độc đáo của riêng mình. Sự đa dạng về gen, loài và hệ sinh thái tạo nên sự đa dạng sinh học của Trái Đất.

Có khoảng 10 đến 30 triệu loài động vật, thực vật và vi sinh vật khác nhau sinh sống trên hành tinh của chúng ta, chúng sống trên cạn, trong lòng đất, vùng nước ngọt và biển khơi. Khoảng 2 triệu loài thực vật và động vật được biết tới và được mô tả. Hàng năm các nhà khoa học phát hiện được khoảng 15.000 loài mới. Một số loài phổ biến trên toàn Thế giới, còn số loài khác rất hiếm. Thậm chí có một số loài chỉ tìm thấy ở một nơi duy nhất. Chẳng hạn như Úc là đất nước có nhiều loài chuột túi khác nhau, những loài mà chúng ta không thể tìm thấy ở bất cứ nơi nào khác trên Hành tinh. Nhiều loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng được ghi nhận chỉ sinh sống ở một khu vực duy nhất.

Đa dạng sinh học đề cập đến tất cả các dạng tồn tại của loài, hệ sinh thái của loài và mối quan hệ giữa chúng. Ví dụ như trong đại dương sự đa dạng sinh học bắt đầu từ những loài sinh vật rất nhỏ (còn gọi là phù du) mà chúng có thể sử dụng năng lượng mặt trời. Loài phù du là thức ăn của những loài động vật nhỏ, sau đó loài động vật nhỏ lại là thức ăn của những loài động vật lớn hơn như cá, bò sát hay động vật có vú. Rong biển, cá và tôm, cua, sò, hến là thức

ăn của hàng tỷ con người trên trái đất và nhiều người ở các nước phát triển và đang phát triển sống phụ thuộc nhiều vào thủy sản. Vì thế, đa dạng sinh học phục vụ như là cơ sở cho sinh kế của người dân. Những khu vực có số lượng đặc biệt cao về loài được gọi là điểm nóng đa dạng sinh học. Tuy nhiên, lưu ý rằng, không chỉ các loài hoang giã mới có sự đa dạng cao về loài. Trong thời gian dài, tác động của con người từ việc phát triển cũng như sự biến động dân số nhanh chóng đe dọa/làm ảnh hưởng tới môi trường sống của nhiều loài động vật cũng như sự đa dạng sinh học.

Đánh giá đa dạng sinh học

Các nhà khoa học sử dụng các phương pháp khác nhau để mô tả và so sánh đa dạng sinh học của các khu vực khác nhau. Một phép đo phổ biến là sự phong phú của loài, hoặc số lượng loài trong một khu vực. Các khu rừng mưa nhiệt đới nhiệt đới thế giới được cho là có số lượng nhiều hơn gấp rưỡi so với nhiều loài động vật có vú, chim so với các loài ở vùng thảo nguyên và gấp hơn 20 lần số lượng ở vùng lãnh nguyên Bắc Cực.

Sự phong phú về các loài khác với sự phong phú trong cùng 1 loài , hoặc số lượng cá thể của một loài cụ thể. Ví dụ, một quần thể sư tử có thể bao gồm 3.000 động vật riêng lẻ, nhưng nó chỉ đại diện cho 1 loài. 

Các nhà sinh học cũng đặc biệt chú ý đến các sinh vật độc đáo hoặc khác thường. Một số nơi là nơi ở của các loài, chi, hoặc thậm chí các nhóm lớn hơn không có họ hàng gần hoặc được tìm thấy số ít, nếu có, những nơi khác.

Các yếu tố khác mà các nhà sinh học xem xét khi đánh giá đa dạng sinh học là các loại hệ sinh thái đa dạng mà sinh vật hình thành và sự biến đổi di truyền trong một loài cụ thể. Trong một loài thực vật, ví dụ, các gen khác nhau trong các loài thực vật khác nhau có thể cung cấp khả năng chống lại các bệnh khác nhau.