Obwohl Bäume die größten und produktivsten Organismen in Wäldern sind, ist das Ökosystem Wald viel mehr als eine Population von Bäumen, die auf dem Land wachsen. Wälder bieten auch Lebensraum für eine Vielzahl anderer Pflanzenarten sowie für zahlreiche Tiere und Mikroorganismen. Die meisten dieser verwandten Arten können nirgendwo anders leben; Sie haben einen absoluten Bedarf an bewaldetem Lebensraum. Oft ist dieser Bedarf sehr spezifisch, z. B. wenn eine Vogelart einen bestimmten Waldtyp in Bezug auf Baumarten, Alter und andere Bedingungen benötigt.Kirtlandsänger (Dendroica kirtlandii) ist eine vom Aussterben bedrohte Vogelart, die nur in Beständen von Jack Pine (Pinus banksiana) eines bestimmten Alters und einer bestimmten Dichte in Nord-Michigan nistet. Dieser Singvogel brütet in keinem anderen Wald, auch nicht in jüngeren oder älteren Kiefernbeständen. In ähnlicher Weise kommt die vom Aussterben bedrohte Eule (Strix occidentalis) nur in bestimmten Arten von Nadelwäldern im Westen Nordamerikas vor. Dieselben alten Wälder erhalten auch andere Arten, die in jüngeren Beständen nicht existieren können, zum Beispiel bestimmte Arten von Flechten, Moosen und Leberblümchen.
Normalerweise haben die vielen in Wäldern vorkommenden Arten jedoch eine breitere ökologische Toleranz, und sie können tatsächlich ein Mosaik verschiedener Lebensraumtypen erfordern. Im östlichen Nordamerika zum Beispiel Weißwedelhirsch (Odocoileus virginianus) gut in einer Mischung von Lebensräumen. Sie benötigen Zugang zu relativ jungen, sukzessiven Beständen mit reichlich und nahrhafter Nahrung für diese Art, zusammen mit einem Lebensraum von reifem Wald mit einigen nadelbaumdominierten Gebieten, die im Winter eine flachere Schneehöhe haben. In ähnlicher Weise eignet sich Ruffled grouse (Bonasa umbellus) am besten für eine Landschaft mit einem Schachbrett aus Beständen unterschiedlichen Alters, einschließlich reifer Wälder, die von zitternden Espen (Populus tremuloides) mit einigen eingemischten Nadelbäumen dominiert werden.Im Allgemeinen bieten Wälder den wesentlichen Lebensraum für die meisten Pflanzen-, Tier- und Mikroorganismenarten der Erde. Dies gilt insbesondere für tropische Regenwälder. Die jüngste Reduzierung der Waldfläche, die seit den 1950er Jahren meist mit der Umwandlung von Tropenwäldern in landwirtschaftliche Nutzflächen verbunden ist, ist ein kritisches Umweltproblem im Hinblick auf den Verlust der biologischen Vielfalt. Die Entwaldung hat auch wichtige Auswirkungen auf den Klimawandel und den Zugang zu natürlichen Ressourcen.