Oamenii de știință cred că există aproximativ nouă milioane de specii diferite de organisme pe planeta Pământ, deși doar 1,3 milioane au fost descoperite. Aceste organisme variază masiv; fiecare specie are caracteristici diferite în funcție de mediul înconjurător și de ceea ce este necesar pentru a supraviețui. Viața există în aproape fiecare colț al lumii, de la regiunile polare din partea de sus și de jos a Pământului până la deșerturile fierbinți și aride din mijloc. Singurele locuri în care oamenii de știință cred că viața nu există sunt în vulcani și în interiorul orificiilor hidrotermale unde temperatura este prea ridicată.
În 1831, Charles Darwin a părăsit Anglia pe HMS Beagle într-o călătorie de cinci ani în jurul lumii și, în calitate de om de știință al navei, a studiat lumea naturală pe care a întâlnit-o. În călătoria sa, a observat că există o mare variație în viețuitoarele pe care le-a văzut și a început să se întrebe de ce este asta.
Darwin a ajuns în Insulele Galapagos în 1835. În Galapagos, a observat că animalele variază de la insulă la insulă. În special, el a observat o familie de păsări al căror cioc avea o formă diferită în funcție de insula pe care locuiau. Darwin a legat forma ciocului păsării cu tipul de hrană care a constituit majoritatea dietelor păsărilor. Forma ciocurilor păsărilor este un exemplu de adaptare , ceva care ajută o ființă vie să supraviețuiască sau să se reproducă mai ușor. Acest lucru l-a determinat să dezvolte teoria evoluției prin selecție naturală, una dintre cele mai importante teorii din biologie.
Darwin a folosit aceste observații și a ajuns la concluzia că motivul pentru care organismele erau diferite s-a datorat schimbărilor treptate în timp. Organismele care au avut adaptări avantajoase au avut șanse mari să supraviețuiască și să se reproducă, ceea ce înseamnă că au șanse mai mari de a-și transmite genele următoarei generații. Acele organisme care nu aveau aceste adaptări aveau șanse mai mici de supraviețuire și reproducere, deci șanse mai mari de a muri înainte de a-și putea transmite genele. De-a lungul multor generații, organismele au evoluat pentru a se potrivi mai bine mediului lor. Deși încă o „teorie” din punct de vedere tehnic, ideile lui Darwin au fost acceptate de comunitatea științifică drept motiv pentru o viață variată pe Pământ.
Pentru ca organismele să supraviețuiască, trebuie să aibă adaptări care să le ofere un avantaj atunci când trăiesc în mediul lor. Fiecare animal, plantă, bacterie, ciupercă, arheon și protist are caracteristici care îi permit să aibă succes în supraviețuirea în habitatul său. Aceste adaptări pot fi clasificate în comportamentale, structurale sau fiziologice. Adaptările comportamentale pot fi moștenite sau învățate. Adaptările comportamentale includ comunicarea și roiul. Un exemplu de adaptare fiziologică este capacitatea de a face venin. Adaptările structurale sunt moduri în care corpul sau structura organismului este adaptată pentru a ajuta organismul să supraviețuiască sau să se reproducă. Un exemplu de adaptare structurală ar putea fi forma raționalizată a unui delfin care îi permite să se deplaseze mai ușor prin apă.
Organismele concurează între ele pentru resurse precum apă, hrană, lumina soarelui sau spațiu. De asemenea, concurează între ei pentru a se reproduce. Organismele care sunt bine adaptate vor avea șanse mai mari de a obține resursele necesare. Dacă organismele nu au succes și nu se pot muta într-un alt habitat, nu vor supraviețui.