La materia viva se organiza a distintos niveles, intracelular, celular, tejidos, órganos, organismos, poblaciones, comunidades, ecosistemas y paisajes.
El concepto de biodiversidad tiene en cuenta estos niveles y en general suele ser estimada a nivel intracelular, organismo, poblaciones o especies, comunidades, ecosistemas y paisajes según lo que sea de interés en conservar o estudiar.
Todos los niveles están íntimamente relacionados por lo que, lo que afecta a un nivel frecuentemente afecta al resto. Además, el concepto de biodiversidad tiene en cuenta la abundancia dentro de cada nivel, el rango de las funciones de los distintos niveles y la composición de cada uno. Así se destaca cuatro niveles principales:
Biodiversidad Funcional: Es un componente de la biodiversidad que generalmente concierne al rango de cosas que los organismos hacen en comunidades y ecosistemas, por ejemplo, se pueden clasificar según el uso del recurso como productores, herbívoros o consumidores primarios, depredadores o consumidores secundarios, y parásitos. La diversidad funcional es crítica para el funcionamiento de los ecosistemas.
Biodiversidad Estructural: es la diversidad en estructuras espaciales o físicas dentro del ecosistema que puede ser estimado a través de la cobertura vegetal, los estratos vegetales (arbóreo, arbustivos, herbáceo), la heterogeneidad, etc. Este aspecto, determina el grado de complejidad del ecosistema y la disponibilidad de nichos ecológicos o hábitats para que las especies se establezcan. En general a mayor diversidad estructural mayor cantidad de especies pueden convivir en un sitio. El nicho ecológico se define como un hipervolumen de n dimensiones dentro del cual una especie puede mantener una población viable. Es la forma en que un organismo responde a la distribución de recursos, condiciones, competidores y enemigos naturales.
Diversidad de Especies: Es la relación entre el número de especies (riqueza) y el número de individuos de las especies (abundancia) en un lugar determinado. Dado que general cada especie tiene cumple un rol dentro del ecosistema (por ejemplo, los descomponedores, los polinizadores, los herbívoros, etc.) es importante la riqueza y la composición (identidad) de las especies. Una mayor riqueza asegura que ante la pérdida de una especie su función pueda ser reemplazada por otra especie que cumpla con el mismo rol asegurando la estabilidad y funcionalidad del ecosistema. La composición se relaciona con la identidad y función de las especies dentro del ecosistema por lo que es muy importante también.
Diversidad genética: Representa una fuente de variación a nivel intracelular, que permite que las poblaciones de organismos puedan adaptarse a cambios ambientales, es decir, evolucionar. Esto es así porque a mayor información genética mejor puede responder una especie a distintos disturbios.