La biodiversité évolue au cours du temps sur de courtes échelles de temps, à l'échelle des allèles, des individus ou des espèces.
La biodiversité actuelle n'est qu'une étape de l'histoire du monde vivant : elle provient de l'évolution de la biodiversité passée (comme en témoigne la découverte de fossiles) et est progressivement modifiée pour donner naissance à la biodiversité du futur.
Des modifications majeures de la biodiversité ont été observées au cours de l'histoire de la Terre à l'occasion de grandes crises biologiques qui ont conduit à des extinctions massives d'espèces et à la diversification d'autres groupes d'êtres vivants. La crise Crétacé-Paléocène s'est déroulée il y a environ 65 millions d’années. Elle serait associée à la chute d’une météorite ou à une éruption volcanique.
Plusieurs facteurs contribuent à modifier la biodiversité : le climat, les catastrophes naturelles ou l'Homme. L’évolution de la biodiversité actuelle est associée à la « 6ème crise biologique ». Elle est causée par les activités humaines qui perturbent les écosystèmes.
