Il concetto di specie biologica è limitato alla descrizione di popolazioni sessualmente riproduttive che sono attualmente vive. A causa del linguaggio preciso usato per articolare il concetto e per definire "specie", non è adatto alla comprensione asessuale o organismi estinti.
Il concetto moderno di specie biologiche fu avanzato da Ernst Mayr nel 1942. Mayr definì una specie come qualsiasi gruppo di organismi che attualmente o potenzialmente si riproducono l'uno con l'altro. Ciò è meglio inteso come qualsiasi gruppo di esseri viventi che potrebbe combinare i loro geni se sono entrambi sani, sessualmente maturi e in prossimità l'uno dell'altro. Questo concetto fornisce uno strumento utile per comprendere la maggior parte degli animali e molte specie di piante.
Il concetto si rompe, tuttavia, per quegli organismi che non hanno bisogno di partner per riprodursi. Mentre due di questi organismi potrebbero essere morfologicamente molto simili, la loro incapacità di riprodursi tecnicamente li rende membri di specie distinte. Il contrario è vero per le specie ad anello, in cui una barriera geografica separa parzialmente una popolazione in modo tale che i geni fluiscono liberamente lungo tutta la catena, ma gli individui alle due estremità sono troppo diversi per riprodursi direttamente. I microbi procariotici sfidano anche la classificazione delle specie, poiché spesso condividono materiale genetico attraverso ciò che altrimenti sarebbe barriera di specie. Infine, gli organismi estinti non possono essere realmente raggruppati in specie, poiché non sono più in grado di riprodursi, il che crea polemiche nella classificazione dei fossili.
