Siklus bahan kimia alam meliputi siklus karbon, oksigen, nitrogen, sulfur, fosfor, hidrologi, dan rantai makanan. Siklus-siklus ini melibatkan proses biogeokimia seperti fotosintesis, pelarutan, pengendapan, dan biodegradasi yang mengubah bentuk kimiawi unsur-unsur tersebut di antara atmosfer, hidrosfer, litosfer, dan biosfer.