Biogeokemialliset syklit on kollektiivinen nimi tiettyjen aineiden sykliselle prosessoinnille elävän ja elottoman aineen kautta maapallon biologisissa, geologisissa ja kemiallisissa järjestelmissä. Suhteellisen harvinaisia biogeokemiallisia syklejä esiintyy vain atomeissa, joita löytyy sekä orgaanisista että epäorgaanisista aineista. Yleisimmät biogeokemialliset syklit ovat typpi- ja hiilikierto, jota seuraa happi- ja hydrologinen kierros.
Typpi ei ainoastaan muodosta 78.8 prosenttia maapallon ilmakehästä, vaan sitä esiintyy myös proteiineissa useimmissa orgaanisissa molekyyleissä. Typpisykli alkaa, kun tietyt bakteerit maaperän kasvien juurien lähellä yhdistävät ilmasta peräisin olevan typen happi- tai vetyatomeihin muodostaen NO3-, nitraatti- tai NH3-, ammoniakkimolekyylejä, jotka kasvit sitten absorboivat ja prosessoivat. Kasvissyöjät eliöt syövät kasveja saadakseen typpeä ja kaikkiruokaiset eläimet ruokkivat kasvinsyöjiä siirtämällä typen elimistöönsä. Käytetty typpi vapautuu eläinjätteistä, joita tietyt bakteerit syövät, jolloin typpi pääsee vapautumaan takaisin ilmaan.
Vaikka hiili on vain neljänneksi yleisin alkuaine maailmassa, se on perusta kaikille eläville olennoille. Hiilikierto koostuu hiilestä, joka muutetaan orgaaniseksi aineeksi ja sitten takaisin epäorgaanisiksi molekyyleiksi. Kasvit käyttävät hiiltä hiilidioksidin muodossa hengitysprosessissaan fotosynteesin aikana ja kudoksen rakentamiseen. Eläimet saavat hiiltä hiilihydraattien kautta vapauttaen hiilimolekyylit ilmaan hengittäessään. Kun kasvit ja eläimet kuolevat, hiiltä vapautuu ilmaan, kun organismit hapettavat aineen.
Happikierto liittyy hiilen kiertoon hengittämällä eläimiä ja kasveja. Maapallon toiseksi yleisin elementti, happi on myös välttämätön useimmille orgaanisille materiaaleille. Vihreät kasvit vapauttavat happea ilmakehään, jotka tuottavat sen vedestä ja hiilidioksidista fotosynteesin sivutuotteena. Sitten kaikki eläimet hengittävät sitä sisään, jotta heidän kehonsa voi käsitellä sokereita, joita he käyttävät energiaksi. Lisäksi vedessä oleva happi kiertää vesikasvien ja eläinten läpi suunnilleen samalla tavalla kuin ilman happi liikkuu maanpäällisen elämän läpi.
Viimeinen biogeokemiallisista sykleistä, hydrologinen sykli, viittaa veden liikkeeseen. Yli miljardi tonnia vettä kiertää jatkuvasti maapallon läpi. Tämä sykli auttaa ylläpitämään energiatasapainoa. Vesi pääsee ilmaan haihtumalla korkean energian pisteissä, ja tuuli siirtää sen matalan energian pisteisiin, missä se vapautuu sademäärän kautta. Palattuaan maapallolle vesi ei ainoastaan täydennä eläinten juomaa vesivaroja, vaan se imeytyy maaperään kasvien käytettäväksi.