Biosfera apibrėžiama kaip „vieta žemės paviršiuje, kurioje gyvena gyvybė“ (pradinis 1875 m. Edwardo Suesso apibrėžimas), arba siauresne prasme kaip tik patys organizmai. Bendra pasaulinė biomasė yra mažiausiai trys trilijonai tonų, tikriausiai daugiau. Visame pasaulyje antžeminės medienos biomasės kiekis sudaro apie 422 milijardus tonų.
Žmogaus biomasė sudaro apie 500 milijonų tonų, šiek tiek mažiau nei Antarkties krilių, o žmonėms skirta biomasė viršija tris trilijonus tonų. Apskaičiuota, kad bakterijų biomasė yra panaši į augalų biomasę. Šiuos matavimus apsunkina tai, kad skirtingi tyrėjai gali paskelbti „džiovintos biomasės“ duomenis, nepaisydami vandens svorio, aiškiai nepaminėdami. Paprastai kiekiai yra didesni prie pusiaujo ir mažesni prie ašigalių.
Mažiausiai prieš 2.7 milijardo metų, per vadinamąją deguonies katastrofą, biosfera buvo glaudžiai susijusi su planetos hidrosfera (vandenynais), litosfera (pluta) ir atmosfera (oru). Deguonies katastrofa įvyko praėjus maždaug 300 milijonų metų po to, kai išsivystė fotosintetiniai mikrobai – dabartinių melsvadumblių protėviai.
Deguonis yra fotosintezės šalutinis produktas, o didžiuliai jo kiekiai išsiskyrė fotosintetiniams organizmams pasklidus po visą Žemės veidą. Žemės anglies dioksido ir azoto atmosfera palaipsniui buvo paverčiama deguonies / azoto atmosfera, nes didžioji dalis laisvo anglies dioksido ištirpo vandenynuose, iškrito kaip kalkakmenis, o cianobakterijos pavertė jį deguonimi. Daugelis tuo metu gyvenusių anaerobinių organizmų dėl to išnyko, todėl įvykis vadinamas „katastrofa“.
Biosferą daugiausia sudaro dumbliai, augalai ir fotosintetinės bakterijos. Vartotojai, kaip ir augalais mintantys gyvūnai bei grybai, sudaro mažumą, o plėšrūnai – mažiausiai. Tačiau neįprasta išimtimi 99 % stuburinių sausumos biomasės sudaro žmonės, jų augintiniai ir maistiniai gyvūnai. Jūrų stuburinių gyvūnų biomasė tai gerokai viršija.
Beveik, jei ne kiekvienas, planetos kvadratinis metras yra biosferos dalis. Išskyrus trečdalį Žemės paviršiaus, kurį dengia dykuma, ledas ar aukšti kalnai, augalai auga praktiškai visur, o ten, kur yra augalų gyvybė, ten yra ir gyvūnų gyvybė. Gyvybės taip pat gausu vandenynuose, kur ji daugiausia gyvena fotozonoje, kur šviesa pasiekia aukščiausią 656 pėdų (200 m) aukštį. Tačiau gyvybė tęsiasi net iki giliausių vandenyno griovių, kur buvo pastebėtos žuvys ir kiaukutiniai gyvūnai.
Jei įtraukiamos bakterijos, biosfera yra tikrai plati. Mikrobų aptikimo ir giluminio gręžimo pažanga atskleidė bakterijas mažiausiai 5.6 mylių (9 km) žemiau paviršiaus, o atmosferos balionai aptiko ore esančias bakterijas 3.7 mylių (6 km) aukštyje. Gyvybė tikriausiai kolonizavo kiekvieną šios planetos kampelį prieš milijardus metų.