生物圈主要由生命物質、生物生成性物質和生物惰性物質三部分組成。生命物質又稱活質，是生物有機體的總和；生物生成性物質是由生命物質所組成的有機礦物質相互作用的生成物，如煤、石油、泥炭和土壤腐殖質等；生物惰性物質是指大氣低層的氣體、沉積岩、黏土礦物和水。
由此可見，生物圈是一個複雜的、全球性的開放係統，是一個生命物質與非生命物質的自我調節係統。它的形成是生物界與水圈、大氣圈及岩石圈(土圈)長期相互作用的結果，生物圈存在的基本條件是：
(1)可以獲得來自太陽的充足光能。因一切生命活動都需要能量，而其基本來源是太陽能，綠色植物吸收太陽能合成有機物而進入生物循環。
(2)要存在可被生物利用的大量液態水。幾乎所有的生物全都含有大量水分，沒有水就沒有生命。
(3)生物圈內要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氣態、液態和固態三種變化。
(4)提供生命物質所需的各種營養元素，包括O、N、C、K、Ca、Fe、S(氧元素、氮元素、碳元素、鉀元素、鈣元素、鐵元素、硫元素)等，它們是生命物質的組成部分或中介。
總之，地球上有生命存在的地方均屬生物圈。生物的生命活動促進了能量流動和物質循環，並引起生物的生命活動發生變化。生物要從環境中取得必需的能量和物質，就得適應環境，環境發生了變化，又反過來推動生物的適應性，這種反作用促進了整個生物界持續不斷的變化。
生物圈究竟有多大呢？
生物圈包括海平麵以上約10000米至海平麵以下11000米處，包括大氣圈的下層，岩石圈的上層，整個土壤圈和水圈。但是，大部分生物都集中在地表以上100米到水下100米的大氣圈、水圈、岩石圈、土壤圈等圈層的交界處，這裏是生物圈的核心。
生物圈裏繁衍著各種各樣的生命，為了獲得足夠的能量和營養物質以支持生命活動，在這些生物之間，存在著吃與被吃的關係。“大魚吃小魚，小魚吃蝦米”，這句俗語就體現了這樣一種簡單的關係。但是，要維持整個龐大的生物圈的生命活動，這麼簡單的關係顯然是不行的。生物圈自有它的解決辦法。生物圈中的各種生物，按其在物質和能量流動中的作用，可分為：
(1)生產者，主要是綠色植物，它能通過光合作用將無機物合成為有機物。
(2)消費者，主要指動物(人當然也包括在內)。有的動物直接以植物為生，叫做一級消費者，比如羚羊；有的動物則以植食動物為生，叫做二級消費者；還有的捕食小型肉食動物，被稱為三級消費者。至於人，則是雜食動物。
(3)分解者，主要指微生物，可將有機物分解為無機物。
這三類生物與其所生活的無機環境一起，構成了一個生態係統：生產者從無機環境中攝取能量，合成有機物；生產者被一級消費者吞食以後，將自身的能量傳遞給一級消費者；一級消費者被捕食後，再將能量傳遞給二級、三級……最後，當有機生命死亡以後，分解者將它們再分解為無機物，把來源於環境的，再複歸於環境。這就是一個生態係統完整的物質和能量流動。隻有當生態係統內生物與環境、各種生物之間長期的相互作用下，生物的種類、數量及其生產能力都達到相對穩定的狀態時，係統的能量輸入與輸出才能達到平衡；反過來，隻有能量達到平衡，生物的生命活動也才能相對穩定。所以，生態係統中的任何一部分都不能被破壞，否則，就會打亂整個生態係統的秩序。
地球的公轉
地球在公轉過程中，所經過的路線上的每一點，都在同一個平麵上，而且構成一個封閉曲線。這條地球在公轉過程中所走的封閉曲線，叫做地球軌道。
如果我們把地球看成為一個質點的話，那麼地球軌道實際上是指地心的公轉軌道。
嚴格地說，地球公轉的中心位置不是太陽中心，而是地球和太陽的公共質量中心，不僅地球在繞該公共質量中心轉動，太陽也在繞該點在轉動。但是，太陽是太陽係的中心天體，地球隻不過是太陽係中一顆普通的行星。太陽質量是地球質量的33萬倍，日地的公共質量中心離太陽中心僅450千米。這個距離與約為70萬千米的太陽半徑相比，實在是微不足道的，與日地1.5億千米的距離相比，就更小了。所以把地球公轉看成是地球繞太陽(中心)的運動，與實際情況是十分接近的。
地球軌道的形狀是一個接近正圓的橢圓，太陽位於橢圓的一個焦點上。橢圓有半長軸、半短軸和半焦距等要素，分別用a、b、c表示，其中a又是短軸兩端對於焦點(F1、F2)的距離。
半焦距與半長軸和平短軸之間存在著這樣的關係：
即c2=a2-b2
半焦距c與半長軸a的比值c/a，是橢圓的偏心率，用e表示，即e=c/a，偏心率是橢圓形狀的一種定量表示，e的數值大於0而小於1。橢圓越接近於圓形，則e的數值就越小，即接近於0；橢圓越扁，e的數值就越大。經過測定，地球軌道的半長軸a為1.496億千米，半短軸b為1.4958億千米。根據這個數據計算出地球軌道的偏心率為0.0167。