Aunque los árboles son los organismos más grandes y productivos de los bosques, el ecosistema forestal es mucho más que una población de árboles que crecen en la tierra. Los bosques también proporcionan hábitat para una gran cantidad de otras especies de plantas, junto con numerosos animales y microorganismos. La mayoría de estas especies asociadas no pueden vivir en ningún otro lugar; tienen un requisito absoluto de hábitat forestal. A menudo, esa necesidad es muy específica, como cuando una especie de ave necesita un tipo particular de bosque, en términos de especies de árboles, edad y otras condiciones.
Por ejemplo, la reinita de Kirtland (Dendroica kirtlandii) es una especie de ave en peligro de extinción que solo anida en rodales de pino silvestre (Pinus banksiana) de una edad y densidad particulares en el norte de Míchigan. Este pájaro cantor no se reproduce en ningún otro tipo de bosque, incluidos los rodales más jóvenes o más viejos de pino silvestre. Del mismo modo, el búho manchado en peligro de extinción (Strix occidentalis) solo se encuentra en ciertos tipos de bosques de coníferas de edad avanzada en el oeste de América del Norte. Estos mismos bosques de crecimiento antiguo también sostienen otras especies que no pueden existir en rodales más jóvenes, por ejemplo, ciertas especies de líquenes, musgos y hepáticas.
Por lo general, sin embargo, las muchas especies que se encuentran en los bosques tienen una tolerancia ecológica más amplia, y de hecho pueden requerir un mosaico de diferentes tipos de hábitat. En el este de América del Norte, por ejemplo, el venado de cola blanca (Odocoileus virginianus) se desenvuelve bien en una mezcla de hábitats. Requieren acceso a rodales sucesorios relativamente jóvenes con alimentos abundantes y nutritivos para esta especie, junto con hábitat de refugio de bosque maduro con algunas áreas dominadas por coníferas que tienen una profundidad de nieve más superficial en invierno. Del mismo modo, el umbelo de Bonasa (Bonasa umbellus) funciona mejor en un paisaje que tiene un tablero de ajedrez de rodales de varias edades, incluido el bosque maduro dominado por álamos temblorosos (Populus tremuloides) con algunas coníferas mezcladas.
Más generalmente, los bosques proporcionan el hábitat esencial para la mayoría de las especies de plantas, animales y microorganismos de la Tierra. Esto es especialmente cierto en el caso de las selvas tropicales. Las reducciones recientes de la superficie forestal, que desde el decenio de 1950 se han asociado principalmente a la conversión de los bosques tropicales en tierras agrícolas, constituyen un problema ambiental crítico en lo que respecta a las pérdidas de biodiversidad. La deforestación también tiene importantes consecuencias para el cambio climático y el acceso a los recursos naturales.