Als Ökosystem wird die Interaktion zwischen allen abiotischen und biotischen Faktoren in einer Umgebung bezeichnet. Sie wird in terrestrische und aquatische Bereiche eingeteilt. Terrestrische Ökosysteme werden anhand des Klimas, einschließlich der Jahrestemperatur, des Niederschlags und den Jahreszeiten kategorisiert. Aquatische Ökosysteme werden weiter in Süß- und Meerwasser und dann nach der Tiefe unterteilt. Diese Faktoren beeinflussen die Wassertemperatur und die Menge des Sonnenlichts, das in das Wasser eindringt.
Terrestrische Ökosysteme werden in Biome eingeteilt, die sowohl durch das Klima der Umgebung als auch die dort lebenden Organismen gekennzeichnet sind. Gebiete in der Nähe des Äquators, in denen außerjahreszeitlich hohe Temperaturen und große Mengen an jährlichen Niederschlägen auftreten, sind Regenwälder und sie beherbergen einige der vielfältigsten Lebensräume der Welt. Ökosysteme mit hohen Temperaturen, aber geringen jährlichen Niederschlagsmengen sind Wüsten. Obwohl alle Wüstenökosysteme diese Eigenschaften gemeinsam haben, kann ihre Biodiversität stark variieren.
Auf der anderen Seite des Spektrums befindet sich das arktische Biome mit sehr niedrigen Jahrestemperaturen und geringen jährlichen Niederschlägen. Dieses Ökosystem hat die geringste Artenvielfalt. Zwischen diesen drei Hauptbiomen befinden sich die jahreszeit-abhängigen Ökosysteme, wie die Tundra, das gemäßigtes Grasland und die Savanne. Diese Ökosysteme haben oszillierende jährliche Veränderungen in der Temperatur und auch des Niederschlags und beherbergen Tiere und Pflanzen, die speziell an diese jahreszeitlichen Veränderungen angepasst sind.
Aquatische Ökosysteme werden weiter in zwei Kategorien unterteilt: Süßwasser-und Meeresökosysteme. Süßwasser-Ökosysteme bilden die seltensten der Ökosysteme, da sie etwa 2% der Erde ausmachen und Seen, Flüsse, Bäche und Sumpfgebiete umfassen. Die wichtigsten Faktoren, die die biologische Vielfalt innerhalb dieser Ökosysteme beeinflussen, sind der Wasserfluss, die Temperatur und die Tiefe.
Das flache Gebiet in der Nähe der Ufer von Teichen und Seen wird als Litoral bezeichnet. Das Litoral ist der wärmste Bereich des Gewässers und enthält viele aquatische Produzenten, Konsumenten und Tiere, die sowohl an Land als auch im Wasser leben. Die limnische Zone, oder die tiefere Wasseroberfläche, ist gut beleuchtet und wird von Plankton dominiert. Das Profundal, oder der Lebensraum in der Tiefenzone, besteht meist aus Organismen, die tote Organismen fressen und keine Fotosynthese betreiben, da nur wenig Licht in die Tiefe eindringt.
In Bächen und Flüssen fließt das Wasser schnell, wobei Sauerstoff recycelt wird und das Wasser auch relativ kühl bleibt. Die Artenvielfalt hängt von der Breite und der Tiefe des Flusses ab, wobei breitere Abschnitte des Flusses vielfältiger sind als die schmaleren Abschnitte. Zum Abschluss gehören zu den Feuchtgebieten jene Gebiete mit flachem, stehendem Wasser wie Sümpfe, Moore und Moorgebiete, die sich oft durch eine heiße und feuchte Umgebung auszeichnen. Diese Ökosysteme haben die höchste Artenvielfalt aller Süßwasserökosysteme, dazu gehören eine Vielzahl von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Bakterien.
Die marinen Ökosysteme bilden fast 75% der Erdoberfläche. Sie unterscheiden sich aufgrund des hohen Salzgehaltes des Wassers von den Süßwasser Ökosystemen. Sie werden auch nach der Wassertiefe getrennt: flacher und tiefer Ozean sowie tiefe Ozeanoberflächen. Das vielfältigste dieser Ökosysteme ist der flache Abschnitt des Meeres, in dem der größte Teil der Korallenriffe und des damit verbundenen Meereslebens der Welt liegt. Zusätzlich zu dem flachen Abschnitt des Ozeans, beherbergt die Oberfläche der Tiefsee auch eine Vielzahl von Meereslebewesen. Das ist möglich durch die Menge des Sonnenlicht, das in den Ozean eindringt, und durch das Plankton, das etwa 40% der gesamten Fotosynthese auf der Erde ausführt.
Aufgrund der minimalen Lichtmenge, die in die Tiefe des Wassers eindringt, enthält das Tiefseeökosystem weniger vielfältige, aber oft außergewöhnliche Gruppe an Organismen, die an die Dunkelheit und den hohen Druck angepasst sind. Dieses Ökosystem ist auch das am wenigsten bekannte von allen Ökosystemen, da es viel Platz einnimmt. Dank neuer Technologien wie das vom Menschen besetzte Fahrzeug, Alvin, können Wissenschaftler dieses Ökosystem nun jedoch erforschen. Dieses Fahrzeug hat es den Forschern ermöglicht, 2/3 des Meeresbodens bis zu einer Tiefe von 4.500 m zu erforschen.
Ungeachtet der Eigenschaften des spezifischen Ökosystems teilen alle die gleichen dynamischen Prozesse der Energie -und Stofftransformation durch Fotosynthese und Nahrungsbeziehungen zwischen den Organismen. Ökosysteme werden durch einen konstanten Zufluss der Sonnenenergie angetrieben, die durch das Ökosystem fließt, während die Materie recycelt wird.
