Все вещества на нашей планете находятся в процессе биохимического круговорота. Выделяют два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биотический).
Большой круговорот длится сотни тысяч или миллионы лет. Он заключается в том, что горные породы подвергаются разрушению, выветриванию, а продукты выветривания, в том числе растворимые в воде питательные вещества, сносятся потоками воды в Мировой океан. Здесь они образуют морские напластования и лишь частично возвращаются на сушу с осадками и организмами, извлеченными человеком из воды. Крупные медленно протекающие геотектонические процессы (опускание материков, поднятие морского дна, перемещение морей и океанов) приводят к тому, что эти напластования возвращаются на сушу, и процесс начинается вновь.
Малый круговорот является частью большого, происходит на уровне биогеоценоза и заключается в том, что питательные вещества почвы, вода, углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и осуществление процессов жизнедеятельности как их самих, так и организмов-консументов. Затем под действием деструкторов вещества умерших организмов превращаются в неорганические минеральные вещества и вновь вовлекаются в круговорот.
Круговорот химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии носит название биогеохимического цикла.