Циклус храњивих састојака један је од најважнијих процеса који се дешавају у екосистему. Циклус хранљивих састојака описује употребу, кретање и рециклирање хранљивих материја у окружењу. Вредни елементи као што су угљеник, кисеоник, водоник, фосфор, азот је важан за живот и мора се рециклирати да би организми постојали. Циклуси хранљивих састојака укључују оба живи и неживе компоненте и укључују биолошке, геолошке и хемијске процесе. Из тог разлога, ови кругови хранљивих материја познати су као биогеохемијски циклуси.
Биогеохемијски циклуси се могу сврстати у две главне врсте: глобални и локални циклуси. Елементи као што су угљеник, азот, кисеоник и водоник рециклирају се кроз абиотичко окружење, укључујући атмосфера, воду и тло. Пошто је атмосфера главно абиотско окружење из кога се сакупљају ови елементи, њихови циклуси су глобалне природе. Ови елементи могу прећи велика раздаљина пре него што их биолошки организми преузму. Тло је главно абиотско окружење за рециклирање елемената као што су фосфор, калцијум и калијум. Као такво, њихово кретање је обично преко локалног региона.
Угљен је важан за цео живот, јер је главни састојак живих организама. Служи као окосница за све органски полимери, укључујући Угљени хидрати, протеина, и липиди. Једињења угљеника, као што су угљен диоксид (ЦО2) и метан (ЦХ4), циркулишу у атмосфери и утичу на глобалну климу. Угљик циркулише између живих и неживих компоненти екосистема, првенствено кроз процесе фотосинтезе и дисања. Биљке и други фотосинтетски организми добијају ЦО2 из свог окружења и користе га за изградњу биолошких материјала. Биљке, животиње и декомпозитори (бактерије и гљивице) вратити ЦО2 у атмосферу дисањем. Кретање угљеника кроз биотске компоненте животне средине је познато као брзи циклус угљеника. Потребно је знатно мање времена да се угљеник креће кроз биотске елементе циклуса него што му је потребно да се креће кроз абиотске елементе. Може проћи чак 200 милиона година да би се угљеник кретао кроз абиотске елементе као што су камење, тло и океани. Стога је та циркулација угљеника позната као спор циклус угљеника.
Слично угљенику, азот је неопходна компонента биолошких молекула. Неки од ових молекула укључују амино киселине и нуклеинске киселине. Иако азота (Н2) има у атмосфери у изобиљу, већина живих организама не може да користи азот у овом облику за синтезу органских једињења. Атмосферски азот прво морају да се фиксирају или претварају у амонијак (НХ3) помоћу неких бактерија.
Кисеоник је елемент који је неопходан за биолошке организме. Огромна већина атмосферског кисеоника (О2) потиче од фотосинтеза. Биљке и други фотосинтетски организми користе ЦО2, воду и светлосну енергију за производњу глукозе и О2. Глукоза се користи за синтезу органских молекула, док се О2 ослобађа у атмосфери. Кисик се уклања из атмосфере процесима разградње и дисања у живим организмима.
Фосфор је састојак биолошких молекула као што су РНА, ДНК, фосфолипидии аденозин трифосфат (АТП). АТП је молекул високе енергије који настаје процесима ћелијско дисање и ферментација. У циклусу фосфора, фосфор се циркулише углавном кроз тло, камење, воду и живе организме. Фосфор се налази органски у облику фосфатног јона (ПО43-). Фосфор се додаје у земљу и воду отјецањем које настаје услед испаравања стена које садрже фосфате. ПО43- биљке апсорбују из тла, а потрошачи их добијају конзумирањем биљака и других животиња. Фосфати се током разградње враћају у земљу. Фосфати могу такође бити заробљени у седиментима у воденом окружењу. Ови седименти који садрже фосфат формирају нове стијене током времена.