Wyżyna Tybetańska odgrywa ważną rolę w dziedzinie różnorodności biologicznej na świecie. Od czasów kenozoiku obszar ten przeszedł poważne zmiany środowiskowe i zmienił się z tropikalnego raju w kolebkę ogromnych ssaków epoki lodowcowej.
Ostatnie odkrycia paleontologiczne pozwoliły na uzyskanie szerszego obrazu rozwoju bioróżnorodności na Wyżynie w kontekście istotnych zmian środowiskowych. W oparciu o niedawno odkryte skamieniałości z Wyżyny Tybetańskiej, które obejmują zwierzęta i rośliny, naukowcy przedstawili informacje na temat historii różnorodności biologicznej na tamtych terenach oraz całej Ziemi.
Pierwszy przykład tej bióżnorodności to tzw. snow carp, jeden z najbardziej powszechnych gatunków ryb występujących na Wyżynie. Wzory dotyczące rozmieszczenia szczątków tych zwierząt odpowiadają występowaniu współcześnie żyjących osobników.
Drugi przykład stanowią niektóre ssaki oraz rośliny od czasów pliocenu. Przodkowie części ssaków z epoki lodowcowej, np. nosorożec włochaty, lis polarny czy i owca dzika, pojawiły się i rozwinęły najpierw w zamarzniętym Tybecie w okresie pliocenu, a następnie migrowały w kierunku regionów arktycznych lub nawet kontynentu północnoamerykańskiego na początku epoki lodowcowej. Przodek panteryn (dużych kotów) najpierw pojawił się na Wyżynie Tybetańskiej w czasie panteleocenu, a następnie rozprzestrzenił się na inne części Azji, Afryki, Ameryki Północnej i Południowej, by pełnić rolę głównego drapieżnika w lokalnych ekosystemach.
Ostatni przykład dotyczy bożodrzewa gruczołowatego oraz ryb z rodziny błędnikowatych. Bożodrzew pochodzi z subkontynentu indyjskiego, następnie pojawił się w Tybecie po zderzeniu płyt indyjsko-azjatyckich, by potem rozprzestrzenić się z Wyżyny Tybetańskiej na Azję Wschodnią, Europę, a nawet Amerykę Północną. Z kolei wspomniane ryby pojawiły się prawdopodobnie w południowo-wschodniej Azji w okresie eocenu środkowego, potem trafiły do Tybetu, a następnie migrowały do Afryki.
Przypadki te podkreślają rolę Tybetu w międzykontynentalnych powiązaniach ekosystemowych. Powyższe trzy wzorce ewolucyjne odzwierciedlają zarówno historię bioróżnorodności na wyżynie, jak i biologiczne i środowiskowe skutki procesów tektonicznych.