Впервые термин «биосфера» встречается в работах величайшего французского натуралиста и мыслителя Жана Батиста Ламарка (1744–1829).
В его научных трудах термин «биосфера» обозначал область жизни и влияния живых организмов на процессы, происходящие на Земле.
В своих работах Ламарк писал о влиянии живых организмов на земную поверхность и высказывал идею, что живые организмы и продукты их разложения играют огромную геологическую роль.
Но, в связи с тем, что Ламарк сильно опередил свое время, термин не прижился.

Практически сразу же после работ Ламарка выдающийся натуралист и географ Александр Гумбольдт (1769−1858) в своем пятитомном сочинении «Космос» дал синтез знаний того времени о Земле и Космосе и на основании этого развил идею о взаимосвязи всех природных процессов и явлений.

Определение биосферы как «сферы жизни» и само ее название в биологии были предложены вновь в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831−1914), в работе по геологии Альп, но без подробного освещения существа и роли биосферы.
Под «биосфе́рой» он понимал поверхностный географический «лик Земли», покрытый «пленка жизни» − живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности;
С работ Зюсса датируется начало биологического представления о биосфере, как о совокупности организмов, населяющих Землю, как о живой оболочке планеты. Однако основное внимание естествоиспытателей XIX века уделялось зависимости живой природы от сил и веществ неорганической природы, а обратного влияния не выявляли.

В 1902 г. русский географ Дмитрий Николаевич Анучин (1843−1923) высказал мысль о том, что атмо−, гидро−, лито− и педиосфера (почвенная сфера), а также био− и антропосфера есть результат деятельности различных космических и теллурических (земных) сил.
В 1917 г. русский географ и метеоролог Пётр Иванович Броунов (1853−1927) в «Курсе физической географии» писал, что результат взаимодействия четырех сфер (атмо−, гидро−, лито− и биосферы) − самостоятельная оболочка на планете.
В первой половине XX в. русский геолог и естествоиспытатель Владимир Иванович Вернадский (1863 − 1945), разработав Учение о биосфере. Изучение эволюции земной коры привело его к проблемам изучения роли живого вещества в эволюции земной оболочки. В отличие от большинства геологов он видел связь минералообразования с жизнью земной коры, атмосферой и природными водами.
В.И. Вернадский первым стал исследовать жизнь, как своеобразное живое вещество, характеризующееся весом, химическим составом, энергией и геохимической активностью. Он был одним из первых, кто понял, что весь лик Земли, ее ландшафты, химизм океана, состав атмосферы – это порождение жизни.