Die Materie, aus der lebende Organismen bestehen, wird zwischen biotischen, lebenden und abiotischen, nicht lebenden, Faktoren in der Umwelt konserviert und recycelt. Dieser Prozess wird als biogeochemischer Kreislauf bezeichnet. Vier Verbindungen oder Moleküle, Wasser, Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel, haben gasförmige Formen, die sowohl durch das terrestrische als auch das aquatische Ökosystem sowie durch die Atmosphäre zirkulieren und sie zu einem Teil der globalen biogeochemischen Prozesse machen. Elemente, die zu schwer sind, um als Gase auftreten zu können, zirkulieren wie Phosphor nur durch das terrestrische und aquatische Ökosystem, einen lokalen biogeochemischen Prozess. Sowohl das lokale als auch das globale biogeochemische Recycling werden durch geologische Prozesse wie das Anheben von tektonischen Platten, die Bewitterung und Erosion von Gesteinsablagerungen sowie die Entwässerung von Wasser miteinander verbunden.