Een ecosysteem, alle onderling afhankelijke levende en niet-levende dingen in een gebied, is de ecologische basiseenheid voor het ondersteunen van het leven. National Geographic noemt het 'een levensbubbel'. Een ecosysteem moet alles bieden wat de bewoners nodig hebben leven en zich voortplanten: zonlicht, voedsel, water, lucht, voedingsstoffen, een plek om te leven of te groeien, anderen van henzelf soorten. Er bestaan veel verschillende ecosystemen op aarde - woestijnen, bossen, graslanden, meren, bergen, oceanen en vele subcategorieën binnen die typen - en ze kunnen worden geïdentificeerd aan de hand van enkele basiskenmerken.
Dominante geografische kenmerken en klimaat
De kenmerken van een omgeving - klimaat, breedtegraad, bodemtype, bodem- of waterchemie, hoogte en topografie - bepalen welke soorten leven daar kunnen bestaan. Op de uiterste noord- en zuiderbreedten op aarde, de Arctische en Antarctische ecosystemen, betekent weinig zonnestraling bitter koud weer, weinig planten en alleen koude-tolerante dieren. Een woestijnecosysteem, met zijn intense hitte van de zon en gebrek aan neerslag -- vaak als gevolg van bergketens die voorkom de instroom van vochtige lucht -- herbergt alleen planten en dieren die vochtbehoudend en hittebestendig zijn geworden aanpassingen. Bergecosystemen variëren afhankelijk van hun hoogte, die de gemiddelde temperatuur en neerslag beïnvloedt; maar veel bergplanten en dieren zijn aangepast om harde wind, kouder weer en steil terrein te weerstaan. Tropische regenwouden bestaan op warme breedtegraden met overvloedige regenval en ondersteunen een grote diversiteit aan planten, ongewervelde dieren, amfibieën en ander leven. Gematigde regenwouden groeien in gematigde klimaten tussen oceaankusten en bergketens, waardoor ze voldoende neerslag en mist en ondersteunt de groei van enorme bomen, weelderige vegetatie en hoge biologische diversiteit.
Dominante vegetatie
Verschillende soorten ecosystemen hebben bepaalde dominante en climax-vegetatietypen. In de laaggelegen, regelmatig overstroomde gebieden die kenmerkend zijn voor een moeras, niet-houtachtige, waterminnende planten zoals:
- zegge
- lisdodde
- rieten
- waterlelies
- vijverkruid gedijen
In een woestijn groeien vetplanten, vaak met doornen of andere roofdier-ontmoedigende aanpassingen, schaars in de zandgrond; doornen in plaats van bladeren minimaliseert ook de oppervlakte-tot-volumeverhoudingen en minimaliseert zo het waterverlies. Arctische planten zijn meestal bedekt met haar en was en groeien laag bij de grond om afkoeling door de wind te weerstaan. Slechts twee soorten vaatplanten kunnen overleven op het ijskoude Antarctica, naast koude- en droogtetolerante korstmossen, mossen en algen. Coniferen domineren boreale bossen, waar hun groenblijvende naalden zelfs in de winter kunnen fotosynthetiseren. Natte, warme tropische regenwouden hebben de grootste diversiteit aan planten en enkele van de grootste bomen ter wereld, die allemaal intens strijden om licht in het weelderige bos. Als een ecosysteem wordt verstoord door brand of andere verstoringen, zullen vegetatietypen tijdelijk veranderen; maar meestal keert de vegetatie tot een hoogtepunt na verloop van tijd terug.
Dominant dierenleven
Net als planten zijn de dieren die in een ecosysteem leven, uniek aangepast aan hun omgeving. De meeste dieren in polaire ecosystemen, waaronder ijsberen, walrussen en zeehonden, lijken "grof": ze hebben lage oppervlakte-tot-volume lichaamsverhoudingen om warmte te behouden en hebben vaak een dikke laag blubber onder hun huid. Met weinig planten en enorme ijslagen op Antarctica, leven veel van de dieren in de oceaan, zijn warmbloedig en vleesetend. Dieren in hete woestijnen lijken over het algemeen slanker of langwerpiger, zoals kamelen, hagedissen en slangen, omdat een hogere lichaamsoppervlakte-tot-volume lichaamsverhouding helpt om ze koel te houden. Ze hebben ook tal van aanpassingen om hen te helpen lange tijd zonder water te overleven.
Grenzen van ecosystemen
De grenzen tussen ecosystemen zijn niet altijd duidelijk afgebakend. De randen van een vijverecosysteem lijken vrij duidelijk, maar de grens tussen een toendra en boreaal bos of een grasland en woestijn kan elkaar overlappen. In overgangszones van ecosystemen, die abrupt of geleidelijk kunnen zijn of intermediaire habitats bevatten, zie je een merkbare verandering in de soorten planten- en dierengemeenschappen. Bergecosystemen kunnen bijvoorbeeld een geleidelijke verandering vertonen van hoge coniferen naar stompe, door de wind geblazen struiken naar een lijn waarboven bomen niet kunnen groeien. Sommige soorten planten en dieren gedijen op unieke wijze aan de grenzen van twee ecosystemen, zoals struiken die groeien aan de rand van een bos en grasland, waar ze meer zonlicht ontvangen; soortendiversiteit kan groter zijn aan deze randen. Aangrenzende ecosystemen zijn geen discrete, losgekoppelde entiteiten, maar ook onderling verbonden, waarbij energie, soorten en voedingsstoffen worden uitgewisseld.