Ciclo bioxeoquímico no cal o elemento que se recicla é o carbono.

Os principais reservorios de carbono na Terra son: os sedimentos inorgánicos (incluíndo as rochas carbonatadas e os sedimentos orgánicos fósiles), a edafosfera (carbono secuestrado no solo), a atmosfera (dióxido de carbono e metano), a biosfera terrestre (organismos terrestres vivos e mortos), os océanos (incluíndo o carbono inorgánico disolto e os organismos mariños vivos e mortos), e as augas continentais.

Componse dun ciclo biótico, que é relativamente rápido, e un ciclo abiótico ou xeolóxico, que é moi lento (tarda entre 100 e 200 millóns de anos en moverse entre as rochas, o solo, o océano e a atmosfera).

O ciclo biótico refírese á circulación do carbono a través de formas de vida na biosfera (no que as plantas e os microorganismos constitúen os compoñentes principais), e na edafosfera. O carbono inorgánico (CO₂ atmosférico) é captado principalmente a través da fotosíntese, na que se utiliza a luz como fonte de enerxía (fototrofia), cuxa enerxía queda almacenada na forma reducida do dinucleótido de nicotinamida e adenina (NADPH) e o adenosintrifosfato (ATP). Estas dúas moléculas teñen capacidade de reducir o dióxido de carbono necesario para a síntese de hidratos de carbono e doutras moléculas orgánicas (autotrofia). Ao morrer un ser vivo, os seus restos transfórmanse no solo, e intégranse na edafosfera; cando finalmente se mineralizan, o seu carbono é devolto á atmosfera en forma de dióxido de carbono.

No ciclo abiótico é importante destacar o papel dos incendios periódicos naturais que restitúen nutrientes ao solo e liberan carbono á atmosfera en forma de dióxido de carbono, e ao solo en forma de carbón negro (en. black carbon. Coa meteorización bioxeoquímica das rochas (carbonatación, por efecto da auga con dióxido de carbono disolto), fórmanse produtos cun tempo de residencia elevado no solo (resistatos e neoformados), mentres que outros son percolados e transportados finalmente ás augas continentais e ao mar.

En certos casos, cando a materia vexetal morta (necromasa vexetal) se acumula máis rápido do que se pode descompoñer, as capas de carbono orgánico pódense converter en turba, petróleo, carbón ou gas natural. O ciclo prosegue, xa sexa ao aflorar estas rochas, ou ao ser devolto o carbono á atmosfera en forma de dióxido de carbono a través da actividade volcánica.