物種多樣性是生物多樣性的中心；是生物多樣性最主要的結構和功能單位。物種多樣性包括兩個方面：一方面是指一定區域內物種的豐富程度，可稱為區域物種多樣性；另一方面是指生態學方面的物種分佈的均勻程度，可稱為生態多樣性或群落多樣性。
物種多樣性是指動物、植物和微生物種類的豐富性，它們是人類生存和發展的基礎，它是生物多樣性的簡單度量，只計算給定地區的不同物種數量。在數學公式裡用S代表。在生態學中，物種多樣性是以一個群落中物種的數目及它們的相對多度為衡量的指標，既包括群落中現存物種的數目，也包括物種的相對多度（即均度）。
物種多樣性的其它度量包括種群的稀有程度，以及它們具備的進化稀有特徵的數量。物種的豐富程度跟緯度呈明顯的反比關係。即使考慮高緯度地區地表面積減少等因素的修正，離赤道越遠，物種就越稀少。與海拔也有一定的關係，如物種的垂直分佈。遺傳多樣性是物種多樣性的基礎。
