Begrepet biogeokjemisk syklus kommer fra den sykliske bevegelsen av elementene som danner biologiske organismer (bio) og det geologiske miljøet (geo) og en mellomliggende kjemisk endring.
Den biogeokjemiske syklusen består av sammenhengen mellom levende og ikke-levende elementer. Enhver levende organisme brytes ned etter dens død og gjennom en kjemisk prosess, blir elementene som følge av denne nedbrytningen avsatt i biosfæren og resirkulert for å bli brukt senere av en annen levende organisme. De viktigste biogeokjemiske syklusene er vann, oksygen, nitrogen, karbon, fosfor og svovel.
Biogeokjemiske sykluser kan være gasssykluser, der elementene fordeles i atmosfæren og vannet, og deretter vil de bli gjenbrukt av levende organismer. De kan også være sedimentære sykluser, der elementer avsettes på jordskorpen eller på havbunnen og forblir der i lang tid for å bli resirkulert senere av organismer. Eller de kan være blandede sykluser der prosessene av gass-sykluser og sedimentære sykluser kombineres.
På denne måten sirkulerer materie inn og ut av økosystemer som tillater dannelse av liv. Fra en elementær tilstand danner materie uorganiske elementer som blir gjenbrukt av levende organismer for til slutt å gå tilbake til elementær tilstand og starte syklusen igjen. Derfor er det viktig å ikke endre den naturlige prosessen i den biogeokjemiske syklusen.
Jorden er et lukket system der materie ikke kommer inn eller ut. Stoffer som brukes av organismer er ikke "tapt", men de kan nå steder der de er utilgjengelige for organismer i lang tid. Imidlertid blir materialet nesten alltid gjenbrukt og sirkulerer ofte flere ganger, både innenfor økosystemer og utenfor dem.
Det er tre typer sammenkoblede biogeokjemiske sykluser.
I gasskretsløp sirkulerer næringsstoffer hovedsakelig mellom atmosfæren (vann) og levende organismer. I de fleste av disse syklusene resirkuleres gjenstander raskt, ofte innen timer eller dager. De viktigste gasssyklusene er karbon, oksygen og nitrogen.
I næringssykluser sirkulerer næringsstoffer hovedsakelig i jordskorpen (jord, bergarter og sedimenter), hydrosfæren og levende organismer. Elementene i disse syklusene resirkuleres vanligvis mye saktere enn i atmosfæriske sykluser, fordi elementene holdes i sedimentære bergarter i lang tid, ofte tusenvis til millioner av år, og ikke har en gassfase. Fosfor og svovel er to av de 36 elementene som resirkuleres på denne måten.
I den hydrologiske syklusen; Vannet sirkulerer mellom havet, luft, land og levende organismer, denne syklusen distribuerer også solens varme på overflaten av planet.
