在地球岩石圈上层（风化壳）、水圈水体和大气圈对流层界面上生活的生物及其生存环境的总称。陆地的岩石表面、土表上至大气、下至土中的1～2米内，水域中的阳光穿透层，是生命最活跃的范围。在大气层中，距地表约30公里的对流层，是一切天气现象如风、雨、雪、雹等发生的范围，对生物有着密切的关系。生物圈的上层界限高约10～15公里，而以50～70米的气层中，仍有较多的生物活动，由于风的携带在接近10公里处的空气层中偶可发现少数生物。奥地利地质学家休斯（E.Suess，1875）最先提出生物圈的名词，并被引用于自然科学。现在，一般学者都认为：生物圈是由对流层、水圈和风化壳3个地理圈总合而成，是地壳的一部分。

在生物圈内，生物及非生物环境不可分割地相互联系和相互作用，构成一个相对稳定的系统。在这个系统中，从植物的光合作用开始，即植物吸收太阳能，使水、二氧化碳等无机物构成有机物，通过食物链，进行有机物的重组和能流过程。在食物链中，有机物的总量逐级减少，能量逐级消耗，有机物最后全部被分解为无机物，重新贮存于无机环境之中，能量也最后全部以长波红外线的形式消失于空间。这种能量传递和物质循环，构成了生物圈中生物与生物、生物与无机环境之间联系的基础。

当地球分化为岩石圈、水圈和大气圈之初，大气圈内充满了二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，大气中没有氧（氧与其他元素化合在一起），在大气圈中也没有臭氧层，大量紫外线直接照射到岩石和水的表面。这样的紫外线条件并不适于现存生物的生存，但却成为早期的化学进化的主要能源。在紫外线的作用下产生简单的有机物，有机物的存在又为无氧呼吸的原始的原核生物的发展创造了条件。这些生物的出现实际上已开始了生物圈的历史。水在紫外线的作用下产生游离氧，但很快又重新化合成二氧化碳及其他物质。在水面生活的蓝藻或细菌也产生防护游离氧作用的酶，对生物的进一步发展起着重要的作用。大约在20亿年前，出现了具有固氮和光合作用的燧石藻，在生命活动过程中产生氧，使一氧化碳氧化为二氧化碳，甲烷氧化为二氧化碳及水，氨氧化为水和氮。这是个缓慢过程，但引起大气圈发生激烈的变化，氮和氧成为大气的主要成分，致使原来的无氧呼吸生物大量灭绝，但也为有氧呼吸生物进化提供了新条件。目前的大气圈中，氮占大气体积的78%，氧占21%，氩、氖、氦等惰性气体，二氧化碳，水蒸气等共占1%左右；在距地表20～30公里处存在大量臭氧，吸收太阳辐射中的几乎全部紫外线，对现存生物起着保护作用。生物在这样的环境下从简单到复杂，由少到多继续发展。在生物发展过程中，不少已出现的种类逐渐灭绝，不少发展成新的类群。大约3亿5千万年前出现昆虫，大约100万年前出现现代人类。据估计，现存于生物圈中的生物有400～500万种，构成一个繁荣昌盛的生物界。昆虫是其中无处不在的最大类群，是生物圈内物质循环的重要环节。