Termins bioģeoķīmiskais cikls rodas no ciklisko elementu kustības, kas veido bioloģiskos organismus (bio) un ģeoloģisko vidi (ģeo), un iejaucoties ķīmiskajām izmaiņām.
Bioģeoķīmiskais cikls sastāv no saiknes starp dzīvajiem un nedzīvajiem elementiem. Jebkurš dzīvs organisms sadalās pēc tā nāves un ķīmiskā procesā šī sadalīšanās rezultātā radušies elementi tiek noglabāti biosfērā un tiek pārstrādāti, lai vēlāk tos varētu izmantot cits dzīvs organisms. Vissvarīgākie bioģeoķīmiskie cikli ir ūdens, skābeklis, slāpeklis, ogleklis, fosfors un sērs.
Bioģeoķīmiskie cikli var būt gāzes cikli, kur elementi tiek izplatīti atmosfērā un ūdenī, un pēc tam dzīvie organismi tos atkārtoti izmantos. Tie var būt arī nogulšņu cikli, kur elementi nogulsnējas uz zemes garozas vai jūras dibena un paliek tur ilgu laiku, lai vēlāk organismi tos pārstrādātu. Vai arī tie var būt jaukti cikli, kur tiek apvienoti gāzes un sedimenta ciklu procesi.
Tādā veidā matērija cirkulē ekosistēmās un ārpus tām, ļaujot veidot dzīvību. No elementārā stāvokļa matērija veido neorganiskus elementus, kurus dzīvie organismi atkārtoti izmanto, lai beidzot atgrieztos elementārā stāvoklī un atkal sāktu ciklu. Tāpēc ir svarīgi nemainīt bioģeoķīmiskā cikla dabisko procesu.
Zeme ir slēgta sistēma, kur matērija neieplūst un neiziet. Organismu izmantotās vielas netiek “pazaudētas”, bet tās var sasniegt vietas, kur organismiem tās ilgstoši nav pieejamas. Tomēr materiāls gandrīz vienmēr tiek atkārtoti izmantots un bieži tiek cirkulēts vairākas reizes gan ekosistēmās, gan ārpus tām.
Ir trīs savstarpēji saistītu bioģeoķīmisko ciklu veidi.
Gāzes ciklos barības vielas galvenokārt cirkulē starp atmosfēru (ūdeni) un dzīvajiem organismiem. Lielākajā daļā šo ciklu preces tiek pārstrādātas ātri, bieži vien dažu stundu vai dienu laikā. Galvenie gāzes cikli ir ogleklis, skābeklis un slāpeklis.
Barības vielu ciklos barības vielas galvenokārt cirkulē zemes garozā (augsne, ieži un nogulsnes), hidrosfērā un dzīvajos organismos. Šo ciklu elementi parasti tiek pārstrādāti daudz lēnāk nekā atmosfēras ciklos, jo elementi ilgstoši, bieži vien tūkstošiem līdz miljoniem gadu, tiek noturēti nogulumu iežos, un tiem nav gāzveida fāzes. Fosfors un sērs ir divi no 36 šādā veidā pārstrādātiem elementiem.
Hidroloģiskajā ciklā; ūdens cirkulē starp okeānu, gaisu, zemi un dzīvajiem organismiem, šis cikls izplata arī saules siltumu uz planētas virsmas.
