Termín biogeochemický cyklus pochází z cyklického pohybu prvků, které tvoří biologické organismy (bio) a geologického prostředí (geo), a intervenující chemické změny.
Biogeochemický cyklus se skládá ze spojení mezi živými a neživými prvky. Jakýkoli živý organismus se po jeho smrti rozloží a chemickým procesem se prvky, které jsou výsledkem tohoto rozkladu, ukládají v biosféře a recyklují, aby je mohl později použít jiný živý organismus. Nejdůležitějšími biogeochemickými cykly jsou voda, kyslík, dusík, uhlík, fosfor a síra.
Biogeochemické cykly mohou být cykly plynové, kde jsou prvky distribuovány v atmosféře a ve vodě a poté budou znovu použity živými organismy. Mohou to být také sedimentární cykly, kdy se prvky ukládají na zemskou kůru nebo na mořské dno a zůstávají tam po dlouhou dobu, aby je mohly organismy později recyklovat. Nebo to mohou být smíšené cykly, kde jsou kombinovány procesy plynových cyklů a sedimentárních cyklů.
Tímto způsobem hmota cirkuluje dovnitř a ven z ekosystémů a umožňuje formování života. Z elementárního stavu tvoří hmota anorganické prvky, které jsou znovu použity živými organismy, aby se konečně vrátily do elementárního stavu a znovu zahájily cyklus. Proto je důležité nezměnit přirozený proces biogeochemického cyklu.
Země je uzavřený systém, kam hmota nevstupuje ani neopouští. Látky používané organismy nejsou „ztraceny“, ale mohou se dostat na místa, kde jsou pro organismy po dlouhou dobu nepřístupné. Materiál je však téměř vždy znovu použit a často cirkuluje několikrát, a to jak v ekosystémech, tak mimo ně.
Existují tři typy vzájemně propojených biogeochemických cyklů.
V plynových cyklech živiny cirkulují hlavně mezi atmosférou (vodou) a živými organismy. Ve většině těchto cyklů se položky recyklují rychle, často během několika hodin nebo dnů. Hlavní plynové cykly jsou uhlíkové, kyslíkové a dusíkové.
V živinových cyklech živiny cirkulují primárně v zemské kůře (půda, skály a sedimenty), hydrosféře a živých organismech. Prvky v těchto cyklech se obecně recyklují mnohem pomaleji než v atmosférických cyklech, protože prvky jsou zadržovány v sedimentárních horninách po dlouhou dobu, často tisíce až miliony let, a nemají plynnou fázi. Fosfor a síra jsou dva z 36 recyklovaných prvků.
V hydrologickém cyklu; voda cirkuluje mezi oceánem, vzduchem, zemí a živými organismy, tento cyklus také distribuuje sluneční teplo na povrch planety.
