Биоразнообразие описывает разнообразие живых существ на нескольких организационных уровнях: генетическом, видовом и экосистемном. Разнообразие видов включает все ветви эволюционного древа от одноклеточных прокариотических организмов, бактерий и архей до царства эукариот: растений; животные; грибы; и протисты. На сегодняшний день идентифицировано около 1,75 миллиона видов, и каждую неделю открываются новые виды.

Биоразнообразие также включает взаимодействия, которые связывают организмы друг с другом и со средой, в которой они живут. Организмы эволюционировали вместе, чтобы создать запутанные сети жизни, включающие как совместные (симбиотические) отношения, так и отношения хищник-жертва. Таким образом, биоразнообразие - это гораздо более широкое понятие, чем простой набор видов, до которого оно часто сводится.

Все живое зависит от существования и деятельности других живых существ. Группы популяций разных видов, взаимодействующие друг с другом и со своей физической средой, составляют экосистему. Сами экосистемы очень разнообразны: например, леса, пруды, пустыни, коралловые рифы и даже кишечная флора человека. Ученых, изучающих биоразнообразие, интересует не только количество различных видов в экосистеме, но и то, сколько особей каждого вида присутствует. Изучение биоразнообразия показывает, каким образом организмы взаимодействуют друг с другом и как местная деятельность человека или глобальное изменение климата влияют на рассматриваемую систему.

Здоровье вида и его способность выживать в условиях изменения окружающей среды зависят от биоразнообразия на генетическом уровне. Небольшие изменения в генетическом составе отдельных особей в популяции могут позволить им добиться успеха там, где другие могут потерпеть неудачу. У видов, размножающихся половым путем, генетическое биоразнообразие необходимо для поддержания здоровья вида, так что спаривание может происходить между генетически непохожими особями. Хорошо известно, что инбридинг приводит к проявлению неблагоприятных черт, снижающих приспособленность вида. По этой причине необходимо поддерживать генетическое биоразнообразие вида до того, как оно достигнет критического уровня опасности.