Atès que no hi ha, pràcticament, bescanvi de matèria entre la biosfera i les capes més superiors de l’atmosfera o entre aquella i les capes profundes de l’escorça terrestre, els éssers vius disposen d’una quantitat fixa d’elements químics a la biosfera, els quals passen per cicles geometeorològics (com el cicle de l aigua) o biològics (com els cicles del carboni, del nitrogen, de l’oxigen, del fòsfor i del sofre). El cicle biosfèric és energèticament mantingut pel balanç energètic de la Terra.
El funcionament del cicle ecològic és fàcilment exemplificable en el cas del carboni: l’àtom de carboni que forma la molècula de diòxid de carboni és captat per les plantes, d’aquestes passa als animals herbívors i, d’aquests, a l’atmosfera, amb la qual cosa es tanca el cicle.