Siklus biogeokimia adalah salah satu jalur sirkulasi alami dari unsur-unsur penting dari materi hidup. Unsur-unsur ini dalam berbagai bentuk mengalir dari tak hidup (abiotik) ke komponen biosfer hidup (biotik) dan kembali ke tak hidup lagi. Agar komponen hidup ekosistem utama (misalnya, danau atau hutan) dapat bertahan hidup, semua unsur kimia yang membentuk sel-sel hidup harus didaur ulang terus menerus.

Daur biogeokimia adalah peredaran unsur-unsur kimia dari lingkungan melalui komponen biotik dan kembali lagi ke lingkungan. Proses tersebut terjadi secara berulang-ulang dan tak terbatas. Bila suatu organisme mati, maka bahan organik yang terdapat di dalam tubuh organisme tersebut akan dirombak menjadi zat anorganik dan dikembalikan ke lingkungan.

Unsur-unsur kimia yang terdapat di alam dapat berbentuk padat (berupa garam-garam mineral), cair, atau gas. Unsur-unsur kimia tersebut dapat disintesis oleh tumbuhan menjadi berbagai senyawa organik, misalnya karbohidrat, protein, lemak, enzim, nukleoprotein, asam deoksiribonukleat (DNA), dan asam ribonukleat (RNA).

Siklus biogeokimia dapat diklasifikasikan sebagai gas, di mana reservoir udara atau laut (melalui penguapan), dan sedimen, di mana reservoirnya adalah kerak bumi. Siklus gas termasuk nitrogen, oksigen, karbon, dan air; siklus sedimen termasuk dari zat besi, kalsium, fosfor, dan unsur-unsur yang lebih terikat pada bumi lainnya.

Siklus gas cenderung bergerak lebih cepat daripada sedimen dan dapat menyesuaikan lebih mudah terhadap perubahan biosfer karena reservoir atmosfer yang besar. Misalnya, pengumpulan lokal karbon dioksida, segera disebarkan oleh angin atau diambil oleh tanaman. Bagaimanapun, gangguan lokal yang luar biasa dan sering bisa serius mempengaruhi kemampuan untuk menyesuaikan diri.

Siklus sedimen bervariasi dari satu unsur ke yang lain, tetapi masing-masing siklus terdiri secara fundamental dari fase larutan dan fase batu (atau sedimen). Pada saat Pelapukan mineral dilepaskan dari kerak bumi dalam bentuk garam, beberapa di antaranya larut dalam air, melewati serangkaian organisme, dan akhirnya mencapai laut lepas, di mana mereka menetap dari peredaran tanpa batas. Garam lainnya disimpan sebagai sedimen dan batuan di laut dangkal, akhirnya akan lapuk dan didaur ulang.

Tanaman dan beberapa hewan memperoleh kebutuhan nutrisi mereka dari larutan dalam lingkungan. Hewan lain memperoleh sebagian besar kebutuhan mereka dari tumbuhan dan hewan yang mereka konsumsi. Setelah kematian organisme, unsur-unsur tetap dalam tubuhnya dikembalikan ke lingkungan melalui aksi organisme pembusuk dan menjadi tersedia bagi organisme hidup yang lainnya lagi.