Термин биогеохемијски циклус потиче од цикличног кретања елемената који формирају биолошке организме (био) и геолошког окружења (гео) и интервентне хемијске промене.
Биогеохемијски циклус састоји се од везе између живих и неживих елемената. Било који живи организам се разграђује након своје смрти и хемијским процесом, елементи који настану тим распадом депонују се у биосфери и рециклирају да би их касније користио други живи организам. Најважнији биогеокемијски циклуси су вода, кисеоник, азот, угљеник, фосфор и сумпор.
Биогеохемијски циклуси могу бити гасни циклуси, где се елементи распоређују у атмосфери и води, а затим ће их живи организми поново употребити. Они такође могу бити седиментни циклуси, где се елементи таложе на земљиној кори или на морском дну и тамо остају дуго времена да би их организми касније рециклирали. Или могу бити мешовити циклуси где се комбинују процеси гасних и седиментних циклуса.
На тај начин, материја циркулише у и изван екосистема омогућавајући стварање живота. Из елементарног стања материја формира неорганске елементе које живи организми поново користе да би се коначно вратили у елементарно стање и поново покренули циклус. Отуда је важност не мењања природног процеса биогеохемијског циклуса.
Земља је затворени систем где материја не улази нити одлази. Супстанце које организми користе нису „изгубљене“, али могу доћи до места на којима су организмима недоступне током дужег временског периода. Међутим, материјал се готово увек поново користи и често циркулише више пута, како унутар екосистема, тако и ван њих.
Постоје три врсте међусобно повезаних биогеокемијских циклуса.
У гасним циклусима хранљиве материје круже углавном између атмосфере (воде) и живих организама. У већини ових циклуса, предмети се брзо рециклирају, често у року од неколико сати или дана. Главни гасни циклуси су циклуси угљеника, кисеоника и азота.
У хранљивим циклусима, хранљиве материје циркулишу првенствено у земљиној кори (земљишту, стенама и седиментима), хидросфери и живим организмима. Елементи у овим циклусима се углавном рециклирају много спорије него у атмосферским циклусима, јер се елементи дуго задржавају у седиментним стенама, често хиљадама до милионима година, и немају гасовиту фазу. Фосфор и сумпор су два од 36 елемената који се рециклирају на овај начин.
У хидролошком циклусу; вода циркулише између океана, ваздуха, земље и живих организама, овај циклус такође дистрибуира сунчеву топлоту на површини планете.
