Biogeokemia on monitieteinen tutkimusala, joka koskee erilaisia prosesseja, jotka vaikuttavat luonnon rakenteeseen, mukaan lukien maa ja ilmakehä. Nämä prosessit voivat olla luonteeltaan kemiallisia, biologisia, fysikaalisia tai geologisia, joten nimi biogeokemia. Ala liittyy läheisesti ekologiaan, koska se koskee suurta osaa maapallon elämästä, vaikka se keskittyy enemmän puhtaasti ympäristönäkökohtiin kuin ekologia. Ala on erityisen kiinnostunut laajoista syklisistä prosesseista, joita jotkin alkuaineet ja aineet, kuten hiili, typpi ja vesi, käyvät läpi. Esimerkiksi hiilikierrossa biogeokemikko seuraa hiilen liikettä ilmakehän läpi, integroitumista organismeihin, vapautumista hajoamisen kautta ja monia muita prosesseja.
Biogeokemian luonnollinen ympäristö koostuu monista eri osista. Biosfääri, joka sisältää kaikki ekosysteemit, on olennaisesti maapallon elämän summa. Litosfääri sisältää maan ulkokuoren tai minkä tahansa planeetan yleensä kivisen ulkokerroksen, joka muuttuu merkittävästi ajan myötä. Hydrosfääri sisältää kaiken maan veden, pedosfääri sisältää maan uloimman kerroksen ja maaperän, ja ilmakehä sisältää maapallon ympäröivät kaasut. Kaikki nämä maapallon näkökohdat ovat jatkuvasti vuorovaikutuksessa monien prosessien kautta, jotka ovat erittäin kiinnostavia biogeokemikoille.
Biogeokemian alan tutkijoilla on monia erilaisia tavoitteita, koska monet heistä ovat erikoistuneet kurinalaisuuden eri osa -alueisiin, kuten kemiaan, biologiaan, ekologiaan tai merentutkimukseen. Yksi biogeokemiallisen tutkimuksen pääpaino on tietokonemallien kehittäminen monille näiden tutkijoiden tutkimille prosesseille. Nämä prosessit tapahtuvat usein pitkiä aikoja, joten tietokonemallien avulla tutkijat voivat tutkia niitä tavalla, jota ajalliset huolenaiheet eivät rajoita. Toinen tutkimuskohde on ilmastonmuutos; biogeokemikot ovat kiinnostuneita seuraamaan ja mallintamaan ilmastonmuutosta ymmärtääkseen sen taustalla olevat syyt ja tarvittaessa suositellakseen toimenpiteitä sen kääntämiseksi tai hidastamiseksi.
Biogeokemia ei ole ehdottomasti akateeminen huolenaihe. Biogeokemikot toimivat joskus myös hallituksessa ja teollisuudessa, yleensä neuvoa -antavina tehtävinä. Biogeokemikot voivat neuvoa hallituksen johtajia ympäristöasioista ja toimenpiteistä, jotka olisi toteutettava niiden korjaamiseksi. Heillä voi olla samanlainen rooli teollisuudessa, neuvoen teollisuuden johtajia toimintansa ympäristövaikutuksista ja suosittelemalla ensisijaisia paikkoja joillekin teollisille toiminnoille. Joskus biogeokemikot ovat jopa mukana malmiesiintymien etsimisessä.