Biosfēra tiek definēta vai nu kā “vieta uz zemes virsmas, kur mīt dzīvība” (Edvarda Sjūsa sākotnējā 1875. gada definīcija), vai arī šaurākā nozīmē kā tikai paši organismi. Kopējā pasaules biomasa ir vismaz trīs triljoni tonnu, iespējams, vairāk. Kopējais virszemes koksnes biomasas apjoms pasaulē ir aptuveni 422 miljardi tonnu.
Cilvēka biomasa ir aptuveni 500 miljoni tonnu, kas ir nedaudz mazāk nekā Antarktikas krila biomasa, un cilvēku vajadzībām ražotā biomasa pārsniedz trīs triljonus tonnu. Tiek lēsts, ka baktēriju biomasa ir līdzīga augu biomasai. Šos mērījumus sarežģī tas, ka dažādi pētnieki var publicēt “žāvētas biomasas” skaitļus, neņemot vērā ūdens svaru, bez tiešas pieminēšanas. Kopumā daudzumi ir lielāki pie ekvatora un mazāki pie poliem.
Kopš vismaz pirms 2.7 miljardiem gadu, tā dēvētās skābekļa katastrofas laikā, biosfēra ir bijusi cieši saistīta ar planētas hidrosfēru (okeāniem), litosfēru (garozu) un atmosfēru (gaisu). Skābekļa katastrofa notika aptuveni 300 miljonus gadu pēc fotosintētisko mikrobu — mūsdienu zilaļģu senču — evolūcijas.
Skābeklis ir fotosintēzes blakusprodukts, un milzīgi tā daudzumi izdalījās fotosintēzes organismu izplatīšanās laikā pa visu Zemes virsmu. Zemes oglekļa dioksīda un slāpekļa atmosfēra pakāpeniski tika pārveidota par skābekļa/slāpekļa atmosfēru, jo liela daļa brīvā oglekļa dioksīda izšķīda okeānos, izgulsnējot kā kaļķakmens, un zilaļģes to pārveidoja skābeklī. Tā rezultātā daudzi anaerobie organismi, kas tajā laikā dzīvoja, izmira, tāpēc notikumu sauc par “katastrofu”.
Biosfēru galvenokārt veido tādi ražotāji kā aļģes, augi un fotosintētiskās baktērijas. Patērētāji, tāpat kā dzīvnieki un sēnes, kas ēd augus, veido mazākumu, bet plēsēji veido vismazāko no visiem. Tomēr neparastā izņēmumā 99% mugurkaulnieku sauszemes biomasas veido cilvēki, viņu mājdzīvnieki un pārtikas dzīvnieki. Jūras mugurkaulnieku biomasa to ievērojami pārsniedz.
Gandrīz, ja ne katrs planētas kvadrātmetrs ir daļa no biosfēras. Izņemot trešo daļu no Zemes virsmas, ko klāj tuksnesis, ledus biezums vai augstkalnu kalni, augi aug praktiski visur, un, kur ir augu dzīvība, tur ir dzīvnieku dzīvība. Dzīvība ir bagātīga arī okeānos, kur tā galvenokārt dzīvo foto zonā, kur gaisma sasniedz 656 m (200 pēdas). Tomēr dzīvība sniedzas pat dziļākajās okeāna tranšejās, kur ir novērotas zivis un lobīti dzīvnieki.
Ja iekļauj baktērijas, biosfēra ir patiesi plaša. Mikrobu noteikšanas un dziļās urbšanas sasniegumi ir atklājuši baktērijas vismaz 5.6 jūdzes (9 km) zem virsmas, savukārt atmosfēras baloni ir atraduši gaisā esošās baktērijas 3.7 jūdžu (6 km) augstumā. Dzīve, iespējams, kolonizēja katru šīs planētas kaktiņu pirms miljardiem gadu.