A biogeokémiai ciklus kifejezés a biológiai organizmusokat (bio) és a geológiai környezetet (geo) alkotó elemek ciklikus mozgásából és egy közbeiktatott kémiai változásból ered.
A biogeokémiai ciklus az élő és nem élő elemek közötti kapcsolatból áll. Bármely élő szervezet elpusztul halála után és kémiai folyamat révén, az elbomlás eredményeként létrejövő elemek lerakódnak a bioszférában, és újrahasznosítják, hogy később egy másik élő szervezet felhasználhassa őket. A legfontosabb biogeokémiai ciklusok a víz, oxigén, nitrogén, szén, foszfor és kén.
A biogeokémiai ciklusok lehetnek olyan gázciklusok, amelyekben az elemek eloszlanak a légkörben és a vízben, majd az élő szervezetek újrafelhasználják őket. Lehetnek üledékkörök is, ahol az elemek a földkéregben vagy a tengerfenéken rakódnak le, és sokáig ott maradnak, hogy később az organizmusok újrahasznosítsák őket. Vagy lehetnek vegyes ciklusok, ahol a gázciklusok és az üledékes ciklusok egyesülnek.
Ily módon az anyag az ökoszisztémákban és azokon kívül kering, lehetővé téve az élet kialakulását. Az anyag egy elemi állapotból szervetlen elemeket képez, amelyeket az élő szervezetek újrafelhasználnak, hogy végül visszatérjenek az elemi állapotba, és újrakezdjék a ciklust. Ezért fontos, hogy ne változtassuk meg a biogeokémiai ciklus természetes folyamatát.
A föld egy zárt rendszer, ahol az anyag nem jut be és nem távozik. Az organizmusok által használt anyagok nem „vesznek el”, de eljuthatnak olyan helyekre, ahol hosszú ideig nem hozzáférhetők az organizmusok számára. Az anyagot azonban szinte mindig újrafelhasználják, és gyakran többször kering, mind az ökoszisztémákon belül, mind azokon kívül.
Háromféle összekapcsolt biogeokémiai ciklus létezik.
A gázciklusokban a tápanyagok főleg a légkör (víz) és az élő szervezetek között keringenek. A legtöbb ilyen ciklusban az elemeket gyorsan, gyakran órákon vagy napokon belül újrahasznosítják. A fő gázciklus a szén, az oxigén és a nitrogén.
A tápanyagciklusokban a tápanyagok elsősorban a földkéregben (talajban, kőzetekben és üledékekben), a hidroszférában és az élő organizmusokban keringenek. Ezekben a ciklusokban az elemeket általában sokkal lassabban újrahasznosítják, mint a légköri ciklusokban, mert az elemeket sokáig, gyakran ezer-millió évig visszatartják az üledékes kőzetek, és nincs gázfázisuk. A foszfor és a kén az így újrahasznosított 36 elem közül kettő.
A hidrológiai ciklusban; víz kering, az óceán, a levegő, a föld és az élő szervezetek, ebben a ciklusban is forgalmaz napenergia hő a bolygó felszínén.
