De term biogeochemische cyclus komt van de cyclische beweging van de elementen die biologische organismen (bio) en de geologische omgeving (geo) vormen en een tussenliggende chemische verandering.
De biogeochemische cyclus bestaat uit de verbinding tussen levende en niet-levende elementen. Elk levend organisme ontleedt na zijn dood en door een chemisch proces worden de elementen die het resultaat zijn van deze ontbinding afgezet in de biosfeer en gerecycled om later te worden gebruikt door een ander levend organisme. De belangrijkste biogeochemische cycli zijn water, zuurstof, stikstof, koolstof, fosfor en zwavel.
Biogeochemische cycli kunnen gascycli zijn, waarbij elementen worden verdeeld in de atmosfeer en het water en vervolgens worden hergebruikt door levende organismen. Het kunnen ook sedimentaire cycli zijn, waarbij elementen worden afgezet op de aardkorst of op de zeebodem en daar lange tijd blijven om later door organismen te worden gerecycled. Of het kunnen gemengde cycli zijn waarin de processen van gascycli en sedimentaire cycli worden gecombineerd.
Op deze manier circuleert materie in en uit ecosystemen waardoor er leven kan ontstaan. Vanuit een elementaire toestand vormt materie anorganische elementen die door levende organismen worden hergebruikt om uiteindelijk terug te keren naar de elementaire toestand en de cyclus opnieuw te starten. Vandaar het belang om het natuurlijke proces van de biogeochemische cyclus niet te veranderen.
De aarde is een gesloten systeem waar materie niet binnenkomt of weggaat. Stoffen die door organismen worden gebruikt, gaan niet 'verloren', maar kunnen wel op plaatsen komen waar ze lange tijd niet toegankelijk zijn voor organismen. Het materiaal wordt echter vrijwel altijd hergebruikt en circuleert vaak meerdere keren, zowel binnen ecosystemen als daarbuiten.
Er zijn drie soorten onderling verbonden biogeochemische cycli.
In gascycli circuleren nutriënten voornamelijk tussen de atmosfeer (water) en levende organismen. In de meeste van deze cycli worden artikelen snel gerecycled, vaak binnen enkele uren of dagen. De belangrijkste gascycli zijn die van koolstof, zuurstof en stikstof.
In voedingskringlopen circuleren voedingsstoffen voornamelijk in de aardkorst (aarde, rotsen en sedimenten), de hydrosfeer en levende organismen. De elementen in deze cycli worden over het algemeen veel langzamer gerecycled dan in atmosferische cycli, omdat de elementen lange tijd, vaak duizenden tot miljoenen jaren, in sedimentair gesteente worden vastgehouden en geen gasfase hebben. Fosfor en zwavel zijn twee van de 36 elementen die op deze manier worden gerecycled.
In de hydrologische cyclus; water circuleert tussen de oceaan, lucht, bodem en levende organismen, deze cyclus verdeelt ook zonne- warmte op het oppervlak van de planeet.
