多年來，人類夢寐以求地憧憬著衝出地球，向宇宙進軍，在地球外尋找「諾亞方舟」。「生物圈2號」就是在人們的這種求索中誕生的。其目的是製造一個人工模擬的生命支持系統，以驗證人類在離開地球的情況下，利用人工生態工程，僅僅依靠太陽能，能否維持生存。
「生物圈2號」建造於美國亞利桑那州的沙漠中，它因人們把地球本身稱做「生物圈」而得名。它是一座微型人工生態循環系統。這個佔地約1.27hm、8層樓高的密封鋼架結構的建築物，是人們花費了約2億美元和8年時間建造起來的。它的地上部分為立體鋼架構型，配有雙層玻璃窗，底部以厚水泥層完全與外界隔離。內部主要由7種模擬生態群落區和兩個大氣擴張室――「肺」組成。生態群落包括5個野生生物群落（熱帶雨林、熱帶草原、海洋、沼澤、沙漠）和兩個人工生物群落（集約農業區和居住區），約有生物4000種。
「生物圈2號」雖然在物質上與外界完全隔絕，但可以通過電力傳輸、電信和計算機同外界聯繫。河水的流動（包括海洋的流動）、熱帶雨林中的風、降雨、霧和沙漠中的乾熱風等完全由機器推動，人密閉地生活在其中，只允許太陽光通過玻璃供植物進行光合作用。
「生物圈2號」的物質循環途徑是：農田區的作物秸稈作為附近動物飼養場的飼料，產出的肉、蛋、奶以及作物產品供應人類。死亡植株及動物與人的排洩物經分解者進行分解，然後，返還到農田中給植物提供營養。生活廢水經處理後進行循環利用。氧氣由植物光合作用提供，呼吸產生的二氧化碳由植物吸收。
但經過4年的實驗，情況偏離了科學家的預想，分析其原因主要是溫度失調，以及「大氣和海洋」比例與地球相差甚遠，生物呼吸釋放的二氧化碳超過了植物和海洋的固定能力，導致空氣中二氧化碳的含量猛增；氧氣量減少，不足以維持人及動物的生存；19種脊椎動物死亡；除蟑螂、蟋蟀、螞蚱外，其餘昆蟲也全部死亡；靠昆蟲傳粉延續後代的植物也滅絕了，這個實驗最終以失敗告終。1996年哥倫比亞大學接管「生物圈2號」，現在它已成為一個地球系統科學的研究中心，同時對遊人開放。
「生物圈2號」工程雖然失敗了，但它給人類深刻的經驗教訓，使我們認識到與自然和諧共處的重要性，深化了我們對自然規律的認識，即自然界給人類提供生命支持服務是無價之寶。迄今為止，儘管科學技術已經如此發達了，但是人類仍然沒有能力去完全模擬出自然生態系統。
「生物圈2號」工程是人類在認識自然的道路上邁出的一小步，人類探索自然，模擬自然的試驗將在它的基礎上繼續進行下去。