Keanekaragaman hayati atau biodiversitas adalah variasi dan variabilitas kehidupan di Bumi. Keanekaragaman hayati biasanya merupakan ukuran variasi pada tingkat genetik, spesies, dan ekosistem.[1] Biodiversitas daratan (terestrial) biasanya lebih besar di sekitar khatulistiwa,[2] akibat iklim yang hangat dan produktivitas primer (aliran energi) yang tinggi.[3] Keanekaragaman hayati tidak terdistribusi secara merata di Bumi, dan paling bervariasi di daerah tropis.[4] Meskipun ekosistem hutan tropis hanya mencakup 10 persen dari permukaan Bumi, tapi ekosistem ini memiliki sekitar 90 persen spesies yang ada di dunia.[5] Keanekaragaman hayati laut biasanya tertinggi di sepanjang pantai Samudra Pasifik bagian barat, tempat suhu permukaan laut paling tinggi, dan di pita lintang tengah di semua lautan. Keanekaragaman spesies juga dipengaruhi gradien lintang.[6] Keanekaragaman hayati umumnya cenderung mengelompok di titik panas,[7] dan telah meningkat seiring waktu,[8][9] tetapi kemungkinan akan melambat di masa depan.[10]

Terumbu karang merupakan salah satu ekosistem yang paling beragam.

Hutan hujan memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi. Ini adalah Sungai Gambia di Taman Nasional Niokolo-Koba, Senegal.

Perubahan lingkungan yang cepat biasanya menyebabkan kepunahan massal.[11][12][13] Lebih dari 99,9 persen dari semua spesies yang pernah hidup di Bumi, yang berjumlah lebih dari lima miliar spesies,[14] diperkirakan telah punah.[15][16] Perkiraan jumlah spesies Bumi saat ini berkisar antara 10 juta hingga 14 juta;[17] sekitar 1,2 juta spesies telah dicatat, tetapi lebih dari 86 persen di antaranya belum dideskripsikan.[18] Pada Mei 2016, para ilmuwan melaporkan bahwa diperkirakan ada 1 triliun spesies yang berada di Bumi saat ini, dan hanya seperseribu dari satu persen yang telah dideskripsikan.[19] Jumlah total pasangan basa DNA di Bumi diperkirakan 5,0 x 1037 dengan berat 50 miliar ton.[20] Sebagai perbandingan, total massa biosfer diperkirakan sebanyak 4 TtC (triliun ton karbon).[21] Pada Juli 2016, para ilmuwan mengidentifikasi satu set yang terdiri atas 355 gen dari leluhur universal terakhir (LUCA) dari semua organisme yang hidup di Bumi.[22]

Usia Bumi diperkirakan sekitar 4,54 miliar tahun.[23][24][25] Bukti yang tak terbantahkan tentang awal kehidupan di Bumi paling tidak berasal dari 3,5 miliar tahun yang lalu,[26][27][28] yaitu selama era Eoarkean setelah kerak geologis mulai mengeras, setelah sebelumnya meleleh pada eon Hadean. Ada fosil tikar mikrob yang ditemukan di batupasir berumur 3,48 miliar tahun di Australia Barat.[29][30][31] Bukti fisik awal lain dari zat biogenik adalah grafit pada batuan metasedimentari berumur 3,7 miliar tahun yang ditemukan di Greenland Barat.[32] Pada tahun 2015, "sisa-sisa kehidupan biotik" ditemukan di batuan berumur 4,1 miliar tahun di Australia bagian barat.[33][34] Menurut salah satu peneliti, "Jika kehidupan muncul relatif cepat di Bumi .. maka ia bisa menjadi hal yang umum di alam semesta."[33]

Sejak kehidupan dimulai di Bumi, lima kepunahan massal besar dan beberapa peristiwa kecil telah menurunkan keanekaragaman hayati secara besar dan mendadak. Eon Fanerozoikum (540 juta tahun terakhir) ditandai dengan pertumbuhan keanekaragaman hayati yang cepat melalui letusan Kambrium, sebuah periode ketika mayoritas filum organisme multiseluler pertama kali muncul.[35] Selama 400 juta tahun berikutnya terjadi beberapa kali kepunahan massal, yaitu hilangnya keanekaragaman hayati secara besar-besaran. Pada periode Karbon, hancurnya hutan hujan menyebabkan hilangnya kehidupan tumbuhan dan hewan.[36] Peristiwa kepunahan Perm–Trias yang berlangsung 251 juta tahun lalu merupakan kepunahan terburuk; organisme vertebrata memerlukan waktu 30 juta tahun untuk kembali pulih dari peristiwa ini.[37] Kepunahan terakhir, yaitu peristiwa kepunahan Kapur–Paleogen yang terjadi 65 juta tahun lalu, lebih menarik perhatian dibandingkan peristiwa kepunahan lainnya karena mengakibatkan kepunahan dinosaurus non-avian.[38]

Sejak munculnya manusia, pengurangan keanekaragaman hayati dan hilangnya keanekaragaman genetik terus berlangsung. Peristiwa ini dinamakan kepunahan Holosen, yaitu pengurangan yang terutama diakibatkan oleh manusia, terutama penghancuran habitat.[39] Sebaliknya, keanekaragaman hayati memberi pengaruh positif terhadap kesehatan manusia melalui berbagai cara, walaupun beberapa dampak negatifnya sedang dipelajari.[40]

Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) menetapkan periode tahun 2011–2020 sebagai Dekade Keanekaragaman Hayati PBB,[41] dan periode 2021–2030 sebagai Dekade Restorasi Ekosistem PBB.[42] Menurut Laporan Penilaian Global tentang Keanekaragaman Hayati dan Layanan Ekosistem pada tahun 2019 oleh IPBES, 25% spesies tumbuhan dan hewan terancam punah akibat aktivitas manusia.[43][44][45]