La ciudad es hogar de una gran diversidad de seres vivos con los que coexistimos. Los bosques, barrancas, humedales y áreas verdes urbanas son el hábitat donde estos organismos encuentran refugio y alimento.
En estos espacios habitan 1 598 especies de plantas, 264 especies de hongos macroscópicos y 517 especies de vertebrados (83 especies de mamíferos, 355 especies de aves, 39 de reptiles, 18 de anfibios y 16 de peces).

El ciclo del agua en la biósfera ocurre gracias a la precipitación, la evapotranspiración de las plantas, la infiltración en las zonas boscosas, y su escurrimiento a través de ríos y barrancas.
En la ciudad, más del 50% del suelo de conservación contribuye de manera importante a la provisión de agua, que representa un servicio ecosistémico de alto beneficio para la población; 23% del suelo de conservación tiene una capacidad de infiltración que va de “muy alta” a “alta”, y 34% tiene capacidad “media”. Las zonas con mayor capacidad de infiltración son los bosques y cañadas del sur poniente.

El suelo es una mezcla de rocas, minerales, materia orgánica, microorganismos vivos, aire y agua; en el que se desarrolla gran parte de la vida en la Tierra, y su formación es resultado de un proceso de cientos o miles de años.
En el suelo ocurren la mayor parte de los ciclos biogeoquímicos de los ecosistemas y es el soporte y la fuente de suministro de nutrientes para la vegetación. El suelo amortigua y filtra el agua y, además, contribuye a modular la temperatura y la humedad.
Por otro lado, la cubierta vegetal tiene un papel importante en la incorporación de materia orgánica al suelo, así como en su retención.

Otro servicio de soporte es la productividad primaria que consiste en la fijación del carbono a través de la fotosíntesis y se garantiza el flujo de energía de un nivel trófico a otro. De esta forma, también se generan otros servicios ecosistémicos como los ciclos biogeoquímicos y la producción de oxígeno.

Este servicio incluye la provisión de plantas, animales, hongos y productos derivados directamente de ecosistemas agropecuarios para la alimentación. Los agroecosistemas del sur de la entidad son importantes tanto desde la perspectiva ambiental como de la alimentaria, ya que en su manejo se incluyen los policultivos y la rotación de cultivos, que contribuyen a la productividad, la reducción del riesgo de plagas y la conservación de los nutrientes de los suelos.

El principal producto de los bosques, en términos económicos, es la madera para producir tablas, tablones, vigas y papel; mientras que los recursos no maderables incluyen tierra de monte, resinas, fibras, ceras, frutos, hongos y plantas vivas.
Muchos hongos comestibles son recolectados en los bosques del suelo de conservación; por ejemplo, se reportan 27 especies comestibles en la alcaldía Magdalena Contreras.

Los parientes silvestres de las especies de importancia económica (agrícola, forestal, etc.), así como sus diferentes variedades y razas, poseen recursos genéticos de gran importancia, pues incluyen la información genética que determinan rasgos fisiológicos como la fertilidad, la resistencia a plagas y enfermedades, así como la adaptación a condiciones ambientales; y representan una fuente de compuestos químicos utilizados por la industria alimenticia, farmacéutica y biotecnológica.

El mayor reservorio de variabilidad genética de la entidad se encuentra en la región de bosques y cañadas, aunque también contribuyen la Sierra de Guadalupe, las serranías de Xochimilco y Milpa Alta y los humedales de Xochimilco y Tláhuac.

La provisión de agua dulce es otro ejemplo de este tipo de servicio. Gracias a la infiltración del agua de lluvia que se deposita en el manto acuífero es posible disponer del recurso hídrico. La urbanización, la deforestación y la alteración de la cubierta forestal afectan la capacidad de infiltración del agua, por eso la conservación de los ecosistemas naturales es clave para mantener este servicio.

Las condiciones topográficas y las corrientes atmosféricas son determinantes del clima (viento, temperatura y precipitación). Asimismo, la vegetación natural, la agrícola y la urbana, también influyen por su efecto en la humedad, la fijación de gases de efecto invernadero (GEI) y su interacción con la radiación solar. Sin esta cobertura vegetal se genera un aumento en la radiación que se refleja a la atmósfera, el calor queda acumulado y se disipa con dificultad, lo cual incrementa los extremos de calor en verano y de frío en invierno a lo que se le conoce como Isla de calor.

En general los bosques y la vegetación tienen un papel importante en la mitigación de los efectos del CO₂ sobre el calentamiento global debido a que los contaminantes que se encuentran en estado gaseoso se absorben de manera individual por las plantas y los almacenan en sus tejidos; mientras que otros contaminantes en forma de partículas sólidas se depositan temporalmente en las estructuras de la vegetación. La cobertura vegetal también protege al suelo del efecto mecánico de la lluvia y el viento, minimizando la erosión y la producción de polvo. Todos estos elementos contribuyen a mejorar la calidad del aire que respiramos.

Este proceso permite la recombinación genética y la variabilidad de las plantas. Es fundamental para la provisión de alimentos, puesto que la mayoría de ellos dependen de la polinización para la producción de frutos y semillas. La diversidad de especies polinizadoras en la ciudad incluye 124 especies de abejas y 152 de avispas, que constituyen el principal grupo de insectos polinizadores de una gran diversidad de cultivos y flores silvestres. Sin embargo, también existen aves y mamíferos que contribuyen a la polinización, como los colibríes y los murciélagos.

El suelo cumple funciones vitales para los ecosistemas terrestres, pues sirve como sustrato de las plantas y regula el ciclo de nutrientes, por ello es importante evitar su pérdida por efectos de la erosión. La presencia de áreas cubiertas con vegetación evita la pérdida gradual del suelo por la acción mecánica del agua y del viento.

La ciudad presenta cambios en los ecosistemas que han disminuido su capacidad para brindar este servicio ecosistémico. Por ello es necesario aplicar técnicas de conservación de suelos, intensificar los programas de reforestación y controlar los incendios.

Incluye procesos de filtrado, degradación y dilución de contaminantes inorgánicos y orgánicos, así como la regulación de la presencia de microorganismos en el agua. En las cuencas altas de los ríos, donde la influencia humana es menor, los procesos ecosistémicos como la filtración del agua y la degradación de los contaminantes que realizan algunos microorganismos y plantas propician que la calidad del agua tienda a ser buena.

Los ecosistemas y la biodiversidad que los conforma contribuyen al control de enfermedades que afectan a los seres humanos mediante procesos ecológicos que regulan la distribución y la densidad poblacional de especies portadoras y transmisoras de enfermedades. Los cambios en los ecosistemas pueden afectar directamente la abundancia de vectores e incrementar el riesgo de antropozoonosis y brotes epidémicos.

El entorno natural constituye la base de la identidad cultural de muchos grupos humanos, así como de su supervivencia y bienestar económico, especialmente en el ámbito rural.

Un claro ejemplo de esta estrecha relación es la producción de alimentos en chinampa, la cual destaca los usos tradicionales de los ecosistemas en México. Su importancia cultural y agrícola es tal que la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) reconoció al sistema chinampero de la ciudad como un Sistema Importante del Patrimonio Agrícola Mundial (SIPAM), por ser rico en agrobiodiversidad y diversidad de especies silvestres y por preservar conocimientos y tecnologías agrícolas ancestrales.

A través de la reflexión personal y las experiencias colectivas (religiosas, rituales y tabúes tradicionales) las personas adjudican valores espirituales y religiosos a los ecosistemas o a sus componentes.

En la cuenca de México hay una estrecha relación entre el paisaje y la cosmovisión. Las evidencias históricas señalan que fueron los agricultores quienes mantuvieron las formas ancestrales de culto a los cerros, el agua, la tierra, el bosque o los animales, tanto en los espacios domésticos como en los comunitarios. La continuidad de esta cosmovisión ancestral se debe a la permanencia de los antiguos modos de vida en las comunidades indígenas campesinas actuales.

Las áreas verdes, juegan un papel importante en el bienestar psicológico y físico de las personas. La mayor parte de los sistemas naturales presentan un valor de esparcimiento y recreación.

Gracias a ello, es posible realizar actividades como el ecoturismo, el cual permite la conservación y el manejo sustentable de los ecosistemas naturales, enfatizando los beneficios económicos derivados de esta práctica hacia la comunidad que brinda el servicio. Un ejemplo de este tipo de iniciativa es el ejido de San Nicolás Totolapan, que cuenta con senderos para caminatas y ciclismo de montaña, áreas de campismo y cabañas, viveros en donde se siembran hortalizas y plantas medicinales nativas.