Izraz biogeokemični cikel izhaja iz cikličnega gibanja elementov, ki tvorijo biološke organizme (bio) in geološkega okolja (geo) ter vmesne kemijske spremembe.
Biogeokemični cikel je sestavljen iz povezave med živimi in neživimi elementi. Vsak živ organizem se po svoji smrti razgradi in s kemijskim postopkom se elementi, ki nastanejo pri tej razgradnji, odložijo v biosferi in reciklirajo, da jih kasneje uporabi drug živi organizem. Najpomembnejši biogeokemični cikli so voda, kisik, dušik, ogljik, fosfor in žveplo.
Biogeokemični cikli so lahko plinski cikli, kjer se elementi porazdelijo v ozračje in vodo, nato pa jih živi organizmi ponovno uporabijo. Lahko so tudi sedimentni cikli, kjer se elementi odložijo na zemeljski skorji ali na morskem dnu in tam ostanejo dolgo časa, da jih organizmi kasneje reciklirajo. Lahko pa so tudi mešani cikli, kjer se kombinirajo procesi plinskih in sedimentnih ciklov.
Na ta način snov kroži v in iz ekosistemov, kar omogoča oblikovanje življenja. Iz elementarnega stanja snov tvori anorganske elemente, ki jih živi organizmi ponovno uporabijo, da se končno vrnejo v elementarno stanje in znova začnejo cikel. Zato je pomembno, da se ne spremeni naravnega procesa biogeokemičnega cikla.
Zemlja je zaprt sistem, kamor snov ne vstopa ali odhaja. Snovi, ki jih uporabljajo organizmi, se ne »izgubijo«, lahko pa dosežejo kraje, kjer organizmom niso dostopne dlje časa. Vendar se material skoraj vedno ponovno uporabi in pogosto kroži večkrat, tako znotraj ekosistemov kot zunaj njih.
Obstajajo tri vrste medsebojno povezanih biogeokemičnih ciklov.
V plinskih ciklih hranila krožijo predvsem med ozračjem (vodo) in živimi organizmi. V večini teh ciklov se predmeti hitro reciklirajo, pogosto v nekaj urah ali dneh. Glavni plinski cikli so ogljik, kisik in dušik.
V prehranskih ciklih hranila krožijo predvsem v zemeljski skorji (tla, kamnine in usedline), hidrosferi in živih organizmih. Elementi v teh ciklih se na splošno reciklirajo veliko počasneje kot v atmosferskih ciklih, ker se elementi v sedimentnih kamninah zadržujejo dlje časa, pogosto tisoče do milijone let, in nimajo plinaste faze. Fosfor in žveplo sta dva od 36 elementov, ki se reciklirajo na ta način.
V hidrološkem ciklu; voda kroži med oceanom, zrakom, kopnim in živimi organizmi, ta cikel tudi porazdeli sončno toploto na površino planeta.
