地球上自有生物出现以来，他的发展便进入了新的更高级阶段，这是因为生物在地球的物质循环和能量交换的过程中起了特殊的重要作用。
生物圈生物圈的概念是由奥地利地质学家休斯在1875年首次提出的，直到1962年苏联的地球化学家维尔纳茨基所做的“生物圈”报告之后，才引起人们的注意。现代对生物圈的理解仍是当时维尔纳茨基的概念。生物圈是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。
生物圈由大气圈下层、水圈、土壤岩石圈以及活动于其中的生物组成，其范围包括从地球表面向上23千米的高空至向下12千米的深处（太平洋中最深的海槽）。在地表上下100米左右的范围内是生物最集中、最活跃的地方。
生物圈的形成是生物界和水圈、大气圈及土壤岩石圈长期相互作用的结果。作为地球一个外套的生物圈，它之所以存在，是因为具备了下列3个条件：1.可以获得来自于太阳的充足光能。一切生命活动都需要能量，这些能量的基本来源是光能，绿色植物通过光合作用产生有机物而进入生物循环；2.有可被生物利用的大量液态水。几乎所有的生物体都含有大量的水分，没有水就没有生命；3.生物圈内有适宜生命活动的温度条件，在此温度变化范围内的物质存在着气态、固态、液态三种物态变化，这也是生命活动的必要条件。
生物圈内提供了生命物质所需要的营养物质，包括氧气、二氧化碳以及氮、碳、钾、钙、铁、硫等矿物质营养元素，它们是生命物质的组成成分，并参加到各种生理过程中去。以上都是生物圈内存在的生物生存所必需的环境条件。此外，还有许多环境条件（例如风、水的含盐浓度等），虽然不一定是各种生物生存的必要条件，但也对生物产生影响，所有这些环境条件可总称为生态条件。
在最适宜的条件下，生物的生命活动促进了物质的循环和能量的流通，并引起生物的生命活动发生种种变化。同时，生物要从环境中取得必要的能量和物质，就得适应环境；环境因生物的活动发生了变化，又反过来推动生物的适应性。生物与生态条件这种交互作用促进了整个生物界持续不断的变化。
综上所述，在地球上有生命存在的地方均属生物圈。构成生物圈的生物，包括人类在内的所有动物、植物和微生物，他们不断地与环境进行物质和能量的交换。相比地球上其他生命的历史来说，人类的生命史是比较短暂的，在人类出现农业生产以前，人类活动对生物圈的影响是微不足道的。自从有了工农业生产以后，人类开始利用大自然，并对自然环境不断产生影响。因此，人类与生物圈的相互关系问题的研究，已越来越引起人们的关注。
维尔纳茨基
维尔纳茨基（1863—1945），前苏联矿物学家，地球化学奠基人之一。维尔纳茨基在矿物学的教学和科研中注重地球化学的研究，使矿物学发展成为一门有关地球化学和演变历史的科学。他通过实验研究生物对化学元素的迁移、转化的作用，开创了生物圈地球化学分支学科。1927年，他领导创建了生物地球化学实验室。他在对地壳中的大量元素的地球化学行为研究之后，将元素划分为惰性气体、贵金属元素、循环元素、分散元素、强放射性元素和稀土元素等6类。他还提出硅酸盐结构的理论，并被证实。著有《地壳矿物史》、《地球化学概论》等著作。