Биосфера занимает особое место по отношению к геосферам. Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, или область распространения жизни. От геосфер она отличается и тем, что в ее пределах проявляется геологическая деятельность живых существ: растений, животных, микроорганизмов и человека. Биосфера охватывает поверхность земли, верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы – тропосферу. Границы биосферы определяются наличием условий, необходимых для жизни различных организмов. Верхний предел жизни биосферы ограничен интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей. Физическим пределом распространения жизни в атмосфере является озоновый слой. Поэтому его нижнюю границу можно рассматривать как верхнюю границу биосферы. Озоновый слой ограничивает распространение жизни, ибо выше него концентрация ультрафиолетовых лучей превосходит допустимую для живых организмов норму, а концентрация содержащегося там озона губительна для всех живых организмов, для которых критическим считается содержание озона в 0,0005 об. %. В озоновом слое на высоте 15 – 26 км от поверхности Земли концентрация его достигает 0,001 %, у земной поверхности содержание озона составляет 0,000007 %.
Нижний предел существования жизни традиционно определяют дном океана (максимум 11 022 м – глубина Марианской впадины) и глубиной литосферы, характеризующейся температурой 100 °C (около 6 км, по данным сверхглубокого бурения на Кольском полуострове). В основном жизнь в литосфере распространена лишь на несколько метров вглубь, ограничиваясь почвенным слоем. Однако по отдельным трещинам и пещерам она распространяется на сотни метров, достигая в ряде случаев глубин от 3000 до 4000 м. По некоторым оценкам, пределы биосферы, возможно, намного шире, так как в гидротермах дна океана на глубинах около 3000 м при температуре 250 °C обнаружены организмы. На таких глубинах давление составляет около 30 МПа (300 атм), что позволяет воде находиться в жидком состоянии, в то время как пределы жизни ограничены точками перехода ее в пар и сворачивания белков. Теоретически на глубинах 25 км относительно уровня моря должна иметь место критическая температура 460 °C, при которой при любом давлении вода находится только в виде паров, а значит, жизнь невозможна (Николайкин Н. И. [и др.], 2006).