Biogeocheminio ciklo terminas kilęs iš ciklinių elementų, formuojančių biologinius organizmus (bio) ir geologinę aplinką (geo), judėjimo ir įsiterpusio cheminio pokyčio.
Biogeocheminį ciklą sudaro ryšys tarp gyvųjų ir negyvųjų elementų. Bet kuris gyvas organizmas suyra po jo mirties ir vykstant cheminiam procesui, šio skaidymo metu susidarę elementai nusėda biosferoje ir perdirbami, kad vėliau būtų naudojami kito gyvo organizmo. Svarbiausi biogeocheminiai ciklai yra vanduo, deguonis, azotas, anglis, fosforas ir siera.
Biogeocheminiai ciklai gali būti dujų ciklai, kai elementai pasiskirsto atmosferoje ir vandenyje, o tada gyvi organizmai juos vėl panaudos. Tai taip pat gali būti nuosėdiniai ciklai, kai elementai nusėda ant žemės plutos arba jūros dugne ir ilgą laiką lieka ten, kad vėliau organizmai juos perdirbtų. Arba jie gali būti mišrūs ciklai, kuriuose sujungiami dujų ir nuosėdų ciklų procesai.
Tokiu būdu materija cirkuliuoja ekosistemose ir iš jų, leidžianti formuotis gyvybei. Iš elementinės būsenos materija sudaro neorganinius elementus, kuriuos gyvieji organizmai pakartotinai naudoja, kad galiausiai grįžtų į elementinę būseną ir vėl pradėtų ciklą. Taigi svarbu nekeisti natūralaus biogeocheminio ciklo proceso.
Žemė yra uždara sistema, kur materija nepatenka ir neišeina. Organizmų naudojamos medžiagos nėra „pamestos“, tačiau jos gali pasiekti vietas, kur organizmams jos ilgą laiką yra neprieinamos. Tačiau medžiaga beveik visada naudojama pakartotinai ir dažnai cirkuliuoja kelis kartus tiek ekosistemose, tiek už jų ribų.
Yra trijų tipų tarpusavyje susiję biogeocheminiai ciklai.
Dujų ciklo metu maistinės medžiagos daugiausia cirkuliuoja tarp atmosferos (vandens) ir gyvų organizmų. Daugeliu šių ciklų daiktai yra perdirbami greitai, dažnai per kelias valandas ar dienas. Pagrindiniai dujų ciklai yra anglies, deguonies ir azoto.
Maistinių medžiagų cikle maistinės medžiagos pirmiausia cirkuliuoja žemės plutoje (dirvožemyje, uolienose ir nuosėdose), hidrosferoje ir gyvuose organizmuose. Šių ciklų elementai paprastai perdirbami daug lėčiau nei atmosferos cikluose, nes elementai ilgai laikosi nuosėdinėse uolienose, dažnai tūkstančius iki milijonų metų, ir neturi dujinės fazės. Fosforas ir siera yra du iš 36 tokiu būdu perdirbtų elementų.
Hidrologiniame cikle; vanduo cirkuliuoja tarp vandenyno, oro, žemės ir gyvų organizmų, šis ciklas taip pat paskirsto saulės šilumą planetos paviršiuje.
