Termen biogeokemisk cykel kommer från den cykliska rörelsen av elementen som bildar biologiska organismer (bio) och den geologiska miljön (geo) och en mellanliggande kemisk förändring.
Den biogeokemiska cykeln består av sambandet mellan levande och icke-levande element. Varje levande organism sönderdelas efter dess död och genom en kemisk process deponeras elementen som härrör från nedbrytningen i biosfären och återvinns för att användas senare av en annan levande organism. De viktigaste biogeokemiska cyklerna är vatten, syre, kväve, kol, fosfor och svavel.
Biogeokemiska cykler kan vara gascykler, där elementen distribueras i atmosfären och vattnet och sedan kommer de att återanvändas av levande organismer. De kan också vara sedimentära cykler, där element deponeras på jordskorpan eller på havsbotten och förblir där under lång tid för att återvinnas senare av organismer. Eller så kan de vara blandade cykler där processerna för gascykler och sedimentära cykler kombineras.
På detta sätt cirkulerar materia in och ut ur ekosystem, vilket möjliggör bildandet av liv. Från ett elementärt tillstånd bildar materia oorganiska element som återanvänds av levande organismer för att äntligen återgå till elementärt tillstånd och starta cykeln igen. Därav vikten av att inte ändra den naturliga processen i den biogeokemiska cykeln.
Jorden är ett slutet system där materien inte kommer in eller lämnar. Ämnen som används av organismer är inte ”förlorade”, men de kan nå platser där de är oåtkomliga för organismer under lång tid. Men materialet återanvänds nästan alltid och cirkulerar ofta flera gånger, både inom ekosystem och utanför dem.
Det finns tre typer av sammankopplade biogeokemiska cykler.
I gascykler cirkulerar näringsämnen främst mellan atmosfären (vatten) och levande organismer. I de flesta av dessa cykler återvinns artiklar snabbt, ofta inom några timmar eller dagar. De viktigaste gascyklerna är de av kol, syre och kväve.
I näringscykler cirkulerar näringsämnen främst i jordskorpan (jord, stenar och sediment), hydrosfären och levande organismer. Elementen i dessa cykler återvinns i allmänhet mycket långsammare än i atmosfäriska cykler, eftersom elementen hålls kvar i sedimentära bergarter under lång tid, ofta tusentals till miljoner år, och inte har en gasfas. Fosfor och svavel är två av de 36 elementen som återvinns på detta sätt.
I den hydrologiska cykeln; vatten cirkulerar mellan havet, luften, marken och levande organismer, denna cykel distribuerar också solvärme på jordens yta.