Việc trao đổi các quần thể động vật và thực vật trên Đại Tây Dương, được gọi là Trao đổi Colombia, bắt đầu vào cuối thế kỷ 15 và đã làm thay đổi đáng kể hệ sinh thái của cả Thế giới cũ và Thế giới mới. Trong một số nhiều thế kỷ, sự trao đổi đã thiết lập các loại cây trồng và vật nuôi mới ở những phạm vi mới.
Trước khi bắt đầu trao đổi Colombia vào năm 1492, Tân Thế giới không có ngựa, gia súc, cừu, dê hoặc động vật đóng gói, ngoại trừ lạc đà không bướu và alpacas. Châu Mỹ cũng không có lúa mì, gạo hay lúa mạch, những thứ đã hình thành nên các loại cây trồng chủ yếu của các nền văn minh Cựu thế giới. Ngô, khoai tây và khoai mì lần đầu tiên có mặt ở châu Âu do trao đổi.
Dân số loài người cũng thay đổi đáng kể. Những người gốc Âu và Phi đã trở nên thống trị trên phần lớn Châu Mỹ, trong khi người Mỹ bản địa đến thăm Châu Âu lần đầu tiên. Nền văn hóa của mỗi lục địa đã thay đổi để đáp ứng với những ảnh hưởng mới từ nước ngoài.
Bệnh tật cũng mở rộng phạm vi khi tiếp xúc. Bệnh đậu mùa, bệnh dịch hạch và bệnh cúm lần đầu tiên xâm nhập vào Bắc và Nam Mỹ với những người định cư, thám hiểm và chinh phục châu Âu ban đầu, trong khi bệnh giang mai lần đầu tiên xuất hiện ở những người châu Âu trong thời kỳ này. Những căn bệnh mới đã làm thay đổi đáng kể cấu trúc dân số của châu Mỹ bằng cách gây ra những trận dịch lớn quét sạch hàng triệu người bản địa.