Hipoteza Gai – hipoteza wysunięta w latach 70. XX wieku przez Jamesa Lovelocka (później razem z Lynn Margulis). Zasugerował on, że wszystkie istoty żyjące na Ziemi działają wspólnie, aby zachować na naszej planecie optymalne warunki do życia. Ziemia ma zdolność reagowania na zmiany panujących warunków, dostosowuje się do nich tak, by nadal mogło się rozwijać życie. Lovelock nazwał ten system Gają, od imienia greckiej bogini uosabiającej Matkę Ziemię.
Lynn Margulis, twórczyni endosymbiotycznej teorii wyjaśniającej pochodzenie pierwotnych organizmów fotosyntetyzujących (pochodzenie mitochondriów i chloroplastów), w 1998 roku wydała książkę pt. Symbiotic Planet: A New Look at Evolution. Nazywała Ziemię-Gaję „symbiotyczną planetą” (zob. symbioza) podkreślając rolę kooperacji w ekosystemie. Współcześnie, w okresie narastających zagrożeń zmianami klimatu, stosowane bywa pojęcie „fizjologii Ziemi”. Globalne ocieplenie jest nazywane „gorączką dwutlenku węgla“, a problemy związane z zakwaszeniem środowiska – „kwasową niestrawnością”.