一般从3个水平上来研究和分析生物多样性的基本特点：（1）遗传多样性；（2）物种多样性；（3）生态系统多样性。随着人们对生物多样性相互关系研究的不断深入，越来越注意到生态系统中生物多样性问题的重要，而生物多样性的保护正集中在这个关键环节上。
自林奈（Linne）开始将地球上的生命群分类后约230年的今天，我们仍然不知道地球上究竟存在多少物种，可能连1/10都尚未掌握。在地球上大约1 000万～3 000万的物种中，只有140万已经被命名或被简单地描述过。对多数研究较深的生物为类群来说，物种的丰富程度从极地到赤道呈增加趋势。密闭的热带森林几乎包含了世界物种的一半以上，尽管它只覆盖了地球陆地面积的7%。
生物资源提供了地球生命的基础，包括人类生存的基础。这些资源的基本的社会、伦理、文化和经济价值，从有记载的历史的最早时期起，就已经在宗教、艺术和文学的方面得到认识。我们所有的食物都来自野生物种的驯化。世界上许多在经济上最具有重要经济价值的物种分布在物种多样性并不特别丰富的地区。人类已经利用了大约5 000种植物作为粮食作物，其中不到20种提供了世界绝大部分的粮食。现存和早期灭绝的物种支持着工业的过程。我们大多数医药起先都来自野外。在中国，对5 000多种药用植物已经有记载。世界上很多药物都含有从植物、动物或微生物中提取的或者利用天然化合物合成的有效成分。植物和动物是主要的工业原料。从全球来看，物种丰富的生态系统无疑将为整个人类社会的未来提供更多的产品。以上几个实例可以说明滥用有限的自然资源是一种自我毁灭。
物种灭绝是一个自然进化的过程。在2.2亿年前的晚三叠纪和6 500万年前的晚白垩纪，地球均有过大规模的物种灭绝。全球生物多样性现在接近地球上所有时期的最高峰。
世界生物多样性与人类文化共同进化。人类对生物区系的各种影响可以在某一特定地区增加或减少遗传、物种和生境的多样性。人类对物种灭绝速度的影响可以追溯到至少15 000年前，但是最近400年来，地球上的物种灭绝速度在加快，如兽类在17世纪平均5年灭绝一种，到20世纪每2年就灭绝一种。从19世纪起，人为因素急剧增长。鸟类和哺乳动物的灭绝记录是最完整的，在1850～1950年间，鸟类和哺乳动物的灭绝速度平均每年一种。科学家预测，如不采取保护措施，地球上全部生物多样性的1/4在未来20～30年里有被消灭的严重危险，现在每年都有1万～2万个物种灭绝，物种灭绝的速度是形成速度的100万倍。中国在1962年所列受保护的生物为78种，而现在已经增加到150种。
由于食物链的作用，地球上每消失一种植物，往往有10～30种依附于这种植物的动物和微生物也随之消失。每一种物种的丧失减少了自然和人类适应变化条件的选择余地。生物多样性减少，也将恶化人类生存环境，限制人类生存与发展机会的选择，甚至严重威胁人类的生存与发展。保护和拯救生物多样性是实现可持续发展的迫切需要。
一个物种的灭绝一般是由多种原因造成的。生物多样性受威胁的主要原因：（1）大面积森林采伐、火烧和农垦，这些活动对野生物种来说是毁灭性的；（2）草地过度放牧和垦殖；（3）生物资源的过分利用；（4）工业化和城市化的发展；（5）外来物种的大量引进或侵入；（6）无控制的旅游；（7）污染；（8）全球变暖；（9）各种干扰的累加效应。
下列生物类群尤其容易灭绝：（1）具有较高营养级别的物种，即处于食物链上层的种群增殖速度较慢的大型稀有动物；（2）地方特有种；（3）发展缓慢的小规模种群的物种；（4）生物依赖集团中的最大成员；（5）缺乏散播和迁移能力的物种；（6）具有群集巢居习性的物种；（7）迁徙物种；（8）依赖不可靠资源的物种；（9）对干扰没有进化经历的物种。稀有物种比广布物种更易于灭绝。地方特有的物种（只在严格限制的地区发现）当其限制的生境遭到破坏或丧失时特别易于灭绝。岛屿物种是世界生物多样性受威胁最严重的一些组分。通常，温带生物区系比热带受到灭绝的威胁小些。热带森林砍伐将是未来50年中物种灭绝的最主要原因。
生物多样性的保护是对于人类与各种生命形式和生态系统的相互作用的管理，目的是使它们向当代人提供最大的利益，并保持满足后代需求的潜力。
保护生物多样性的方法：（1）建立保护区，就地保护；（2）迁地保护和离体保存；（3）建立生物多样性保护区网络；（4）生态系统的恢复和改善。
中国已于1992年签署加入了《生物多样性公约》，1995年，举行了该公约第一次缔约方会议。