Активна діяльність живих організмів охоплює відносно невеликий шар поверхневих оболонок нашої планети. Його межі визначаються комплексом умов, що допускають стійке існування спільнот живих організмів. За В.І. Вернадського, як уже зазначено, до складу біосфери входять нижня частина атмосфери, гідросфера і поверхневі шари літосфери, переважно зазнала вивітрюванню за участю живих організмів її частина - грунт.
Кожна з цих геологічних оболонок планети має свої специфічні властивості, які визначають не тільки набір форм живих організмів, що мешкають в даній частині біосфери, а й їх основні морфофізіологічні особливості, формуючи своїм впливом принципові шляхи еволюції і становлення фундаментальних рис життєвих форм наземних, водних і ґрунтових організмів. Таким чином, повітряна, водна і грунтова оболонки земної кулі є не просто простір, заповнений життям, але виступають як основні середовища життя, активно формують її складу і біологічні властивості.
Гідросфера. В поняття гідросфери включаються всі типи водойм. Це середовище найбільш однорідна серед інших. Вона мало змінюється в просторі, тут немає чітких меж між окремими екосистемами.
Хімізм води має велике значення і як фактор, який зумовлює осмотические відносини організму в водному середовищі. Практично у всіх водних організмів існують проникні для води ділянки поверхні, через які йде осмотический потік води. Спрямованість і сила його залежать від різниці концентрацій солей і інших осмотично активних речовин між водним середовищем і рідинами організму.
Постійна наявність в воді розчинених і зважених речовин мають велике значення як фактор харчування; виділення в воду продуктів обміну не тільки звільняє організм від непотрібних речовин, але і широко використовується водними тваринами як засіб хімічної комунікації. Таким чином, в поняття води як середовища життя включається обов'язкова наявність розчинених і зважених в ній речовин, в тому числі мають органогенне походження.
Життя поширена в гідросфері по всій її товщі. Однак існують області її підвищеної концентрації - на кордонах розділу різних середовищ: води, повітря і гірських порід. Поверхнева і донна кордону є, за висловом В.І. Вернадського, «плівками життя». У верхньому стометровому шарі океанів зосереджено 95% всього планктону. Найбільш повно розвинена життя і найбільш активні біогеохімічні процеси в місцях контакту всіх трьох середовищ: води, повітря і твердого субстрату. Тут в оптимумі знаходяться всі фактори, необхідні для життя. На узбережжях морів розвиваються багаті і різноманітні спільноти, названі В.І. Вернадським «згущеннями життя». Для забезпечення екологічної рівноваги всієї біосфери ці плівки і згущення життя в океані відіграють ключову роль. Жива речовина океану вносить свій вклад не тільки в продукування біомаси, а й в підтримку газового складу атмосфери, регулювання хімічного складу океанічних вод, процесів утворення осадових гірських порід, формування берегів і підводного рельєфу. Жива речовина відкачує вуглекислий газ з атмосфери і захоронювати його в осадових породах типу вапняків і доломіту, а також в товщі морської води завдяки освіті біомаси живої речовини і розчиненої органіки.
Відповідно до структурним поділом водойм на бенталь (область дна) і пелагіль (товща води) всі організми поділяються на види, пов'язані сдном - бентос, і форми, що живуть в Пелагія - пелагос.
Ці види містять пасивно ширяють у товщі води форми - планктон - і активно плаваючих тварин - нектон. Особливу групу складають пелагічні види, що мешкають на кордоні водного й повітряного середовищ.
Атмосфера. Атмосфера Землі за хімічним складом відноситься до азотно-кисневого типу. Своєрідність складу виражається в незначному вмісті інертних газів (крім аргону) і молекулярного водню. Склад атмосфери сильно відрізняється від вулканічних газів, за рахунок яких вона виникла в далекому минулому. Це свідчить про те, що протягом геологічної історії Землі відбувалися потужні процеси, що змінили склад її газової оболонки. Ці процеси пов'язують з активністю живого населення біосфери.
На висоті 10 -100 км розташовується озоновий шар. Озоновий екран має величезне значення для збереження життя на Землі: в шарі озону поглинається велика частина йде від Сонця ультрафіолетового випромінювання, причому в його короткохвильової частини, найбільш згубною для живих організмів.
Однією з найважливіших особливостей атмосфери як арени життя є низька щільність повітря. Низька щільність повітряного середовища закриває можливість існування організмів, повністю здійснюють свої функції поза зв'язком з субстратом. Завдяки цьому життя в повітряному середовищі зосереджена поблизу поверхні землі, проникаючи в товщу атмосфери на висоту не більше 50 - 70 м.
Будучи зосереджена у відносно тонкому шарі над поверхнею Землі, життя в атмосфері не відрізняється вертикальної структурованістю потоків речовини і енергії, що формують біологічний круговорот.
Цикли біогенного кругообігу в своїй основі визначаються умовами ландшафтно-кліматичних зон, хоча в цілому круговорот речовин є єдиним процесом. В його основі в наземної середовищі яскраво виражена провідна роль зелених рослин. Фотосинтез - процес, в якому, з одного боку, створюється органічна речовина (головним чином, вуглеводи) з неорганічних складових, а з іншого боку - відкривається можливість використання виділяється кисню для дихання, як самих рослин, так і гетеротрофних аеробних організмів. На цьому ґрунтується сама можливість біологічного кругообігу речовин.
Літосфера - це «кам'яна оболонка» Землі (за В. І. Вернадського), верхня частина земної кори. Розглядаючи літосферу як частина біосфери, в першу чергу мається на увазі її поверхнева частина, подрібнена в процесі фізичного, хімічного і біологічного вивітрювання і містить крім мінерального також і органічна речовина. Ця частина літосфери являє собою складне биокосное тіло, що володіє особливими властивостями і функціями і зване грунтом.
Грунт являє собою досить складну полідисперсну систему, що включає три фази: тверду (мінерали), рідку (ґрунтова волога) і газоподібну. Грунт - найбільш насичена живими організмами частина біосфери (ґрунтова плівка життя). Тому в ній виділяють іноді четверту фазу - живу.
Органічне речовина є обов'язковим компонентом грунту. Воно утворюється в результаті розкладання мертвих організмів. Частина органічної речовини формується в самому грунті, значна частина його потрапляє в грунт з наземних екосистем. Склад органічних речовин різноманітний і включає компоненти, що утворюються на різних стадіях розкладання складних вуглеводів, білків, жирів і інших речовин.
Як середовище життя грунт займає як би проміжне положення між атмосферою і гідросферою: воно має структурованістю, тут можливе проживання організмів, дихаючих як по водному, так і по повітряному типу.