La biodiversité a changé depuis l'apparition des premières formes de vie sur Terre.
Elle évolue et continue de changer actuellement.
On observe une modification de la répartition des espèces ainsi que des modifications génétiques au cours du temps.
La biodiversité passée s'étudie grâce aux fossiles.
La biodiversité a connu ses premières variations sans l'humain, provoquée par de nombreux phénomènes naturels, comme la chute d'astéroïdes, la modification naturelle du climat et des courants océaniques, des éruptions volcaniques massives…
La biodiversité se mesure par des techniques d'échantillonnage (des spécimens ou de leur ADN).
Ces techniques permettent d'estimer le nombre d'espèces, c'est-à-dire la richesse spécifique, dans différents milieux ainsi que le nombre d'individus représentant chaque espèce.