物种多样性是生物多样性的中心；是生物多样性最主要的结构和功能单位。物种多样性包括两个方面：一方面是指一定区域内物种的丰富程度，可称为区域物种多样性；另一方面是指生态学方面的物种分布的均匀程度，可称为生态多样性或群落多样性。

物种多样性是指动物、植物和微生物种类的丰富性，它们是人类生存和发展的基础，它是生物多样性的简单度量，只计算给定地区的不同物种数量。在数学公式里用S代表。在生态学中，物种多样性是以一个群落中物种的数目及它们的相对多度为衡量的指标，既包括群落中现存物种的数目，也包括物种的相对多度（即均度）。

物种多样性的其它度量包括种群的稀有程度，以及它们具备的进化稀有特征的数量。物种的丰富程度跟纬度呈明显的反比关系。即使考虑高纬度地区地表面积减少等因素的修正，离赤道越远，物种就越稀少。与海拔也有一定的关系，如物种的垂直分布。遗传多样性是物种多样性的基础。