Termin cykl biogeochemiczny pochodzi od cyklicznego ruchu pierwiastków tworzących organizmy biologiczne (bio) i środowiska geologicznego (geo) oraz zachodzącej do niego zmiany chemicznej.
Cykl biogeochemiczny składa się z połączenia między elementami żywymi i nieożywionymi. Każdy żywy organizm rozkłada się po swojej śmierci i poprzez proces chemiczny, pierwiastki powstałe w wyniku tego rozkładu odkładają się w biosferze i zawracane do późniejszego wykorzystania przez inny żywy organizm. Najważniejszymi cyklami biogeochemicznymi są woda, tlen, azot, węgiel, fosfor i siarka.
Cykle biogeochemiczne mogą być cyklami gazowymi, w których pierwiastki są rozprowadzane w atmosferze i wodzie, a następnie są ponownie wykorzystywane przez organizmy żywe. Mogą to być również cykle osadowe, w których pierwiastki osadzają się na skorupie ziemskiej lub na dnie morskim i pozostają tam przez długi czas, aby później zostać ponownie wykorzystane przez organizmy. Lub mogą to być cykle mieszane, w których łączą się procesy cykli gazowych i osadowych.
W ten sposób materia krąży w ekosystemach i poza nimi, umożliwiając formowanie się życia. Ze stanu elementarnego materia tworzy elementy nieorganiczne, które są ponownie wykorzystywane przez żywe organizmy, aby ostatecznie powrócić do stanu elementarnego i ponownie rozpocząć cykl. Stąd tak ważne jest, aby nie zmieniać naturalnego procesu cyklu biogeochemicznego.
Ziemia jest zamkniętym systemem, do którego materia nie wchodzi ani nie opuszcza. Substancje używane przez organizmy nie są „gubione”, ale mogą dotrzeć do miejsc, w których są przez długi czas niedostępne dla organizmów. Jednak materiał jest prawie zawsze ponownie wykorzystywany i często krąży wielokrotnie, zarówno w ekosystemach, jak i poza nimi.
Istnieją trzy rodzaje wzajemnie połączonych cykli biogeochemicznych.
W obiegach gazowych substancje biogenne krążą głównie między atmosferą (wodą) a organizmami żywymi. W większości tych cykli przedmioty są poddawane recyklingowi szybko, często w ciągu kilku godzin lub dni. Główne obiegi gazowe to węgiel, tlen i azot.
W cyklach składników odżywczych krążą one głównie w skorupie ziemskiej (glebie, skałach i osadach), hydrosferze i organizmach żywych. Pierwiastki w tych cyklach są generalnie poddawane recyklingowi znacznie wolniej niż w cyklach atmosferycznych, ponieważ pierwiastki są zatrzymywane w skałach osadowych przez długi czas, często od tysięcy do milionów lat, i nie mają fazy gazowej. Fosfor i siarka to dwa z 36 pierwiastków poddawanych recyklingowi w ten sposób.
W cyklu hydrologicznym; woda krąży między oceanem, powietrzem, lądem i organizmami żywymi, w tym cyklu również następuje dystrybucja ciepła słonecznego na powierzchni planety.
