Les facteurs abiotiques, les composants non vivants d'une biosphère, fixent des contraintes sur les types d'organismes qui peuvent exister dans un écosystème donné. Différents types d'organismes se sont adaptés pour prospérer dans des niveaux variables de température, de lumière, d'eau et d'attributs du sol. Cependant, des conditions idéales pour un organisme peuvent être insupportables pour un autre.
Température
La température ambiante a un effet puissant sur les organismes. Certains organismes, tels que les bactéries extrêmophiles, sont spécialement adaptés pour vivre dans des environnements soumis à des températures extrêmes de chaleur et de froid, et prospéreront ainsi dans de tels environnements. La plupart des organismes sont mésophiles et poussent mieux à des températures modérées entre 25 °C et 40 °C. Les changements saisonniers de température influencent souvent les modèles de croissance et la reproduction des organismes. Les variations saisonnières de température affectent le moment où les plantes fleurissent, lorsque les animaux se reproduisent, lorsque les graines germent et lorsque les animaux hibernent.
Lumière
La lumière provenant du soleil est essentielle à toute vie sur terre. La lumière du soleil stimule la photosynthèse chez les producteurs primaires, tels que les cyanobactéries et les plantes, qui reposent à la base de la chaîne alimentaire. De nombreux types de plantes poussent mieux lorsqu'elles sont pleinement exposées au soleil, cependant, certaines plantes sont « tolérantes à l'ombre » et bien adaptées à la croissance dans des conditions de faible luminosité. La lumière affecte les plantes photosynthétiques de plusieurs manières. La lumière rouge et bleue dans la longueur d'onde visible est absorbée par les organismes photosynthétiques, et bien que la qualité de la lumière ne varie pas beaucoup sur terre, elle peut être un facteur limitant dans les océans. L'intensité lumineuse varie à la fois avec la latitude et la saisonnalité, les différences hémisphériques variant entre les organismes en raison du changement de saison. La durée du jour peut également être un facteur, les organismes des écosystèmes de l'Arctique nordique devant être adaptés aux extrêmes de lumière du jour en été et à l'obscurité en hiver.
L'eau
L'eau est le « solvant universel » pour les réactions biochimiques et est également essentielle aux organismes terrestres. Beaucoup plus d'espèces d'organismes existent dans les régions à forte humidité par rapport aux régions arides. Certains organismes, comme les poissons, ne peuvent exister que dans un environnement marin et meurent rapidement lorsqu'ils sont retirés de l'eau. D'autres organismes peuvent survivre dans certains des environnements les plus secs du monde. Des plantes telles que les cactus ont développé le système de photosynthèse du métabolisme acide crassulacé, dans lequel elles ouvrent leur stomates la nuit, quand il fait beaucoup plus frais, pour absorber le dioxyde de carbone, le stocker sous forme d'acide malique, puis le traiter pendant la journée. De cette façon, ils ne se dessèchent pas et ne perdent pas d'eau pendant les températures diurnes élevées.
Sol
Les conditions du sol peuvent également avoir un effet sur les organismes. Par exemple, le pH du sol peut avoir un effet sur les types de plantes qui peuvent y pousser. Les plantes telles que les ericas, les fougères et les espèces de protéa poussent mieux dans les sols acides. En revanche, la luzerne et de nombreuses espèces de xérophytes sont adaptées aux conditions alcalines. D'autres attributs du sol qui peuvent affecter les organismes comprennent la texture du sol, la teneur en air et en eau du sol, la température du sol et la solution du sol (les restes en décomposition des plantes et des animaux et les matières fécales).