El terme cicle biogeoquímic procedeix de l' moviment cíclic dels elements que formen els organismes biològics (bio) i l'entorn geològic (geo) i un canvi químic que intervé.
El cicle biogeoquímic consisteix en la connexió entre elements vius i no vius. Qualsevol organisme viu es descompon després de la seva mort i mitjançant un procés químic, els elements resultants d'aquesta descomposició es dipositen a la biosfera i es reciclen per ser utilitzats posteriorment per un altre organisme viu. Els cicles biogeoquímics més importants són aigua, oxigen, nitrogen, carboni, fòsfor i sofre.
Els cicles biogeoquímics poden ser cicles de gas, on els elements es distribueixen en la atmosfera i l'aigua i després van a ser reutilitzats per organismes vius. També poden ser cicles sedimentaris, on els elements es dipositen en l'escorça terrestre o al llit marí i romanen allà durant molt de temps per ser reciclats més tard pels organismes. O poden ser cicles mixtes on es combinen els processos de cicles gasosos i cicles sedimentaris.
D'aquesta manera, la matèria circula dins i fora dels ecosistemes permetent la formació de vida. A partir d'un estat elemental, la matèria manera elements inorgànics que són reutilitzats per organismes vius per finalment tornar a l'estat elemental i començar de nou el cicle. D'aquí la importància de no alterar el procés natural de l'cicle biogeoquímic.
La terra és un sistema tancat on la matèria no entra o surt. Les substàncies utilitzades pels organismes no es "perden", però poden arribar a llocs on són inaccessibles per als organismes durant un període prolongat. No obstant això, gairebé sempre el material es reutilitza i sovint circula diverses vegades, tant dins dels ecosistemes com fora d'ells.
Hi ha tres tipus de cicles biogeoquímics interconnectats.
En els cicles gasosos, els nutrients circulen principalment entre l'atmosfera (aigua) i els organismes vius. En la majoria d'aquests cicles, els elements es reciclen ràpidament, sovint en hores o dies. Els principals cicles de gas són els de carboni, oxigen i nitrogen.
En els cicles de nutrients, els nutrients circulen principalment en l'escorça terrestre (sòl, roques i sediments), la hidrosfera i els organismes vius. Els elements en aquests cicles, generalment es reciclen molt més lentament que en els cicles atmosfèrics, perquè els elements es retenen a les roques sedimentàries durant molt de temps, sovint de milers a milions d'anys i no tenen una fase gasosa. El fòsfor i el sofre són dos dels 36 elements reciclats d'aquesta manera.
En el cicle hidrològic; l'aigua circula entre l'oceà, l'aire, la terra i els organismes vius, aquest cicle també distribueix el calor solar a la superfície de la planeta.
