Pojam biogeokemijski ciklus dolazi od cikličkog kretanja elemenata koji tvore biološke organizme (bio) i geološkog okoliša (geo) i interventne kemijske promjene.
Biogeokemijski ciklus sastoji se od veze između živih i neživih elemenata. Bilo koji živi organizam razgrađuje se nakon svoje smrti i kemijskim postupkom, elementi koji nastanu tom razgradnjom talože se u biosferi i recikliraju da bi ih kasnije koristio drugi živi organizam. Najvažniji biogeokemijski ciklusi su voda, kisik, dušik, ugljik, fosfor i sumpor.
Biogeokemijski ciklusi mogu biti plinski ciklusi, gdje se elementi raspoređuju u atmosferi i vodi, a zatim će ih živi organizmi ponovno upotrijebiti. Oni također mogu biti sedimentni ciklusi, gdje se elementi talože na zemljinoj kori ili na morskom dnu i tamo ostaju dugo vremena da bi ih organizmi kasnije reciklirali. Ili se mogu miješati ciklusi gdje se kombiniraju procesi plinskih ciklusa i sedimentnih ciklusa.
Na taj način materija cirkulira u i izvan ekosustava omogućavajući stvaranje života. Iz elementarnog stanja tvar stvara anorganske elemente koje živi organizmi ponovno koriste da bi se konačno vratili u elementarno stanje i ponovno pokrenuli ciklus. Otuda je važnost ne mijenjanja prirodnog procesa biogeokemijskog ciklusa.
Zemlja je zatvoreni sustav u kojem materija ne ulazi niti odlazi. Tvari koje organizmi upotrebljavaju nisu "izgubljene", ali mogu doći do mjesta na kojima su organizmima nedostupne dulje vrijeme. Međutim, materijal se gotovo uvijek ponovno upotrebljava i često cirkulira nekoliko puta, kako unutar ekosustava, tako i izvan njih.
Postoje tri vrste međusobno povezanih biogeokemijskih ciklusa.
U plinskim ciklusima hranjive tvari cirkuliraju uglavnom između atmosfere (vode) i živih organizama. U većini tih ciklusa predmeti se brzo recikliraju, često u roku od nekoliko sati ili dana. Glavni plinski ciklusi su ciklusi ugljika, kisika i dušika.
U hranjivim ciklusima hranjive tvari cirkuliraju prvenstveno u zemljinoj kori (tlo, stijene i sedimenti), hidrosferi i živim organizmima. Elementi u tim ciklusima uglavnom se recikliraju puno sporije nego u atmosferskim ciklusima, jer se elementi dugo zadržavaju u sedimentnim stijenama, često tisućama do milijunima godina, i nemaju plinovitu fazu. Fosfor i sumpor dva su od 36 elemenata koji se recikliraju na ovaj način.
U hidrološkom ciklusu; voda cirkulira između oceana, zraka, zemlje i živih organizama, ovaj ciklus također distribuira sunčevu toplinu na površini planeta.
