Da matéria inorgânica no mundo para a matéria orgânica utilizada pelos seres vivos. Carbono, oxigênio, nitrogênio e água são os principais compostos estudados em seus ciclos biogeoquímicos. O gás carbônico, composto inorgânico, é transformado em carboidrato pela fotossíntese e a quimiossíntese. O gás oxigênio, também inorgânico, é consumido em respiração. Essa respiração, com a combustão e a decomposição devolvem CO2 para a atmosfera. De mesmo modo, a fotossíntese libera O2.