I quattro cicli biogeochimici includono il ciclo dell'acqua, il ciclo del carbonio, il ciclo del fosforo e il ciclo dell'azoto. Questi quattro cicli riguardano la biologia, la chimica e la geologia e descrivono il flusso di nutrienti e prodotti di scarto Terra.
L'acqua, o ciclo idrologico, coinvolge principalmente l'evaporazione dell'umidità dall'oceano e il suo ritorno in laghi, oceani, corsi d'acqua e fonti di acqua sotterranea sotto forma di pioggia. I cicli di carbonio e fosforo coinvolgono principalmente il flusso di nutrienti e rifiuti biologici da e verso la vita vegetale, animale e microbiologica. Il ciclo dell'azoto è più complesso, poiché l'azoto è fissato da fulmini, radiazioni ultraviolette e batteri in alcuni processi e restituito all'atmosfera terrestre in altri processi.