المادة التي تكوّن الكائنات الحية محفوظة ومعاد تدويرها بين عوامل أحيائية أي حية وعوامل لا أحيائية أي غير حية داخل البيئة،وهي عملية تعرف باسم الدورة البيوجيوكيميائية. أربع مركبات أو جزيئيات،الماء والكربون والنيتروجين والكبريت لديها أشكال غازية تُدوّر من خلال نظامين بيئيين وهما المائي والأرضي بالإضافة إلى الغلاف الجوي،ما يجعلها جزءاًمن عمليات بيوجيوكيميائية عالمية. مع ذلك،العناصر التي يصعب تحولها إلى غاز بسبب ثقلها مثل الفسفور،تنتشر فقط عبر النظامين البيئييين الأرض والمائي عبر عملية بيوجيوكيميائية محلية.إن إعادة التدوير البيوجيوكيمائي العالمي والمحلي متصلان عبر عمليات جيولوجية،مثل ارتفاع الصفائح التكتونية،والتجوية وتآكل الترسبات الصخرية وتصريف المياه.