地球上自有生物出現以來，他的發展便進入了新的更高級階段，這是因為生物在地球的物質循環和能量交換的過程中起了特殊的重要作用。
生物圈生物圈的概念是由奧地利地質學家休斯在1875年首次提出的，直到1962年蘇聯的地球化學家維爾納茨基所做的“生物圈”報告之後，才引起人們的注意。現代對生物圈的理解仍是當時維爾納茨基的概念。生物圈是指地球上有生命活動的領域及其居住環境的整體。
生物圈由大氣圈下層、水圈、土壤岩石圈以及活動於其中的生物組成，其範圍包括從地球表麵向上23千米的高空至向下12千米的深處（太平洋中最深的海槽）。在地表上下100米左右的範圍內是生物最集中、最活躍的地方。
生物圈的形成是生物界和水圈、大氣圈及土壤岩石圈長期相互作用的結果。作為地球一個外套的生物圈，它之所以存在，是因為具備了下列3個條件：1.可以獲得來自於太陽的充足光能。一切生命活動都需要能量，這些能量的基本來源是光能，綠色植物通過光合作用產生有機物而進入生物循環；2.有可被生物利用的大量液態水。幾乎所有的生物體都含有大量的水分，沒有水就沒有生命；3.生物圈內有適宜生命活動的溫度條件，在此溫度變化範圍內的物質存在著氣態、固態、液態三種物態變化，這也是生命活動的必要條件。
生物圈內提供了生命物質所需要的營養物質，包括氧氣、二氧化碳以及氮、碳、鉀、鈣、鐵、硫等礦物質營養元素，它們是生命物質的組成成分，並參加到各種生理過程中去。以上都是生物圈內存在的生物生存所必需的環境條件。此外，還有許多環境條件（例如風、水的含鹽濃度等），雖然不一定是各種生物生存的必要條件，但也對生物產生影響，所有這些環境條件可總稱為生態條件。
在最適宜的條件下，生物的生命活動促進了物質的循環和能量的流通，並引起生物的生命活動發生種種變化。同時，生物要從環境中取得必要的能量和物質，就得適應環境；環境因生物的活動發生了變化，又反過來推動生物的適應性。生物與生態條件這種交互作用促進了整個生物界持續不斷的變化。
綜上所述，在地球上有生命存在的地方均屬生物圈。構成生物圈的生物，包括人類在內的所有動物、植物和微生物，他們不斷地與環境進行物質和能量的交換。相比地球上其他生命的曆史來說，人類的生命史是比較短暫的，在人類出現農業生產以前，人類活動對生物圈的影響是微不足道的。自從有了工農業生產以後，人類開始利用大自然，並對自然環境不斷產生影響。因此，人類與生物圈的相互關係問題的研究，已越來越引起人們的關注。
維爾納茨基
維爾納茨基（1863—1945），前蘇聯礦物學家，地球化學奠基人之一。維爾納茨基在礦物學的教學和科研中注重地球化學的研究，使礦物學發展成為一門有關地球化學和演變曆史的科學。他通過實驗研究生物對化學元素的遷移、轉化的作用，開創了生物圈地球化學分支學科。1927年，他領導創建了生物地球化學實驗室。他在對地殼中的大量元素的地球化學行為研究之後，將元素劃分為惰性氣體、貴金屬元素、循環元素、分散元素、強放射性元素和稀土元素等6類。他還提出矽酸鹽結構的理論，並被證實。著有《地殼礦物史》、《地球化學概論》等著作。