Biosfer didefinisikan baik sebagai “tempat di permukaan bumi di mana kehidupan tinggal” (definisi asli Edward Suess tahun 1875) atau, dalam arti yang lebih sempit, hanya sebagai organisme itu sendiri. Total biomassa global setidaknya tiga triliun ton, mungkin lebih. Total global biomassa kayu di atas tanah adalah sekitar 422 miliar ton.
Biomassa manusia sekitar 500 juta ton, sedikit lebih kecil dari krill Antartika, dan biomassa yang diproduksi untuk digunakan manusia melebihi tiga triliun ton. Biomassa bakteri diperkirakan sama dengan biomassa tanaman. Rumitnya pengukuran ini adalah bahwa peneliti yang berbeda dapat mempublikasikan angka “biomassa kering,” tanpa menyebutkan berat air, tanpa menyebutkan secara eksplisit. Secara umum, jumlah yang lebih besar di dekat khatulistiwa dan lebih rendah di dekat kutub.
Sejak setidaknya 2.7 miliar tahun yang lalu, selama apa yang disebut Bencana Oksigen, biosfer telah terkait erat dengan hidrosfer (lautan), litosfer (kerak), dan atmosfer (udara) planet ini. Bencana Oksigen terjadi sekitar 300 juta tahun setelah mikroba fotosintesis — nenek moyang cyanobacteria saat ini — berevolusi.
Oksigen adalah produk sampingan dari fotosintesis, dan sejumlah besar oksigen dilepaskan saat organisme fotosintetik menyebar ke seluruh permukaan bumi. Karbon dioksida dan atmosfer nitrogen bumi secara bertahap diubah menjadi atmosfer oksigen/nitrogen, sebanyak karbon dioksida bebas terlarut ke dalam lautan, mengendap sebagai batu kapur, dan cyanobacteria mengubahnya menjadi oksigen. Akibatnya, banyak organisme anaerobik yang hidup pada waktu itu punah, itulah sebabnya peristiwa itu disebut “bencana”.
Biosfer terutama terdiri dari produsen seperti alga, tumbuhan, dan bakteri fotosintetik. Konsumen, seperti hewan pemakan tumbuhan dan jamur, merupakan minoritas, dengan predator menjadi yang paling sedikit. Dalam pengecualian yang tidak biasa, bagaimanapun, 99% dari biomassa terestrial vertebrata terdiri dari manusia, hewan peliharaan mereka, dan hewan makanan. Biomassa vertebrata laut secara signifikan melebihi ini.
Hampir, jika tidak setiap, meter persegi planet ini adalah bagian dari biosfer. Kecuali sepertiga dari permukaan bumi yang ditutupi oleh gurun, lapisan es, atau pegunungan yang tinggi, tanaman tumbuh hampir di mana-mana, dan di mana ada kehidupan tumbuhan, ada kehidupan hewan. Kehidupan juga berlimpah di lautan, di mana ia terutama hidup di zona fotik, di mana cahaya mencapai, di ketinggian 656 kaki (200 m). Kehidupan meluas bahkan ke palung laut terdalam, bagaimanapun, di mana ikan dan hewan bercangkang telah diamati.
Jika bakteri dimasukkan, biosfer benar-benar luas. Kemajuan dalam deteksi mikroba dan pengeboran dalam telah mengungkapkan bakteri setidaknya 5.6 mil (9 km) di bawah permukaan, sementara balon atmosfer telah menemukan bakteri di udara pada ketinggian 3.7 mil (6 km). Kehidupan mungkin menjajah setiap sudut dan celah planet ini miliaran tahun yang lalu.