As espécies possuem características físicas, comportamentais e fisiológicas que funcionam como adaptações para ocupar determinados ambientes. Essas adaptações podem permitir a sobrevivência em condições ambientais mais ou menos restritivas. Por exemplo, algumas espécies de animais conseguem sobreviver tanto em ambientes quentes quanto frios, enquanto outras não toleram grandes variações de temperatura em relação àquela ideal. Em outras espécies, diferentes adaptações aparecem ao longo da sua distribuição geográfica, com populações apresentando adaptações genéticas diferentes entre indivíduos que habitam cada localidade e ambiente. Há também espécies que ocorrem apenas em ambientes específicos, tal como alguns habitats extremos, (ver CH 433) em abismos oceânicos ou desertos. Alguns parasitas também são muito especializados pois possuem adaptações únicas ao seu hospedeiro, que é o ambiente onde sobrevivem e reproduzem.

As capacidades adaptativas evolutivas são hereditárias, isto é, estão codificadas no genoma de cada organismo. Geralmente, espécies mais especializadas a um determinado tipo de condição ambiental também são teoricamente mais susceptíveis à extinção em médio e longo prazos. As espécies mais generalistas, isto é, que vivem em ambientes diferentes ou se alimentam de diferentes recursos alimentares, são menos dependentes das mudanças ambientais ou recursos alimentares específicos.

Portanto, no cenário atual de intensificação das mudanças climáticas devido ao aumento contínuo da temperatura média global, espera-se que algumas espécies sejam mais ou menos afetadas pelas alterações locais e regionais do clima. Embora haja uma heterogeneidade regional nos impactos climáticos, as espécies dependentes de temperaturas frias nas regiões polares e nos altos das montanhas são teoricamente mais suscetíveis ao aquecimento local de seus ambientes de ocorrência. Considerando isso, a União Internacional para Conservação da Natureza (IUCN) elaborou diretrizes para avaliar a vulnerabilidade de espécies às mudanças climáticas, que incluem estudos da capacidade adaptativa de espécies com base em sua diversidade genética remanescente. Usando esses critérios, algumas espécies estão sendo reclassificadas em categorias de extinção iminente devido ao baixo potencial adaptativo frente às mudanças do clima projetadas pela ciência.