Er zijn 4 belangrijke cycli, namelijk die van koolstof, stikstof, zwavel en fosfor. De kringlopen van deze elementen worden beschreven.
De koolstofkringloop: Deze cyclus bestaat uit twee delen, die in het water en op de aarde. In het water duurt het heel lang voordat de koolstof terugkeert in de atmosfeer. De koolstof ligt hier opgeslagen in rotsen en stenen in de vorm van carbonaat of bicarbonaationen. Door verwering van deze rotsen komen ze vrij en drijven naar het oppervlak van het water. Als de zon dan op het water schijnt worden de carbonaat en bicarbonaationen omgezet in koolstofdioxide en deze keren terug in de atmosfeer. Op aarde is koolstofdioxide aanwezig als gas in de lucht. De planten nemen koolsotfdioxide op en samen met water en zonlicht komt er een reactie en daarbij ontstaan glucise en zuurstof. Deze reactie heet fotosynthese. De zuurstof die hierbij vrijkomt ademen mensen en dieren in en dit komt het lichaam uit in de vorm van koolstofdioxide en dan begint de cyclus weer opnieuw.
De stikstofkringloop: Alles wat leeft heeft stikstof nodig om te groeien en te leven. Als gas is stikstof voor 78% aanwezig, maar als gas kan stikstof niet worden opgenomen. Het moet dan eerst door nitrificerende bacterien worden omgezet in een vaste stof. Als dit is gebeurt wordt het door cyaanbacterien omgezet in ammoniak en ammonium. Dit proces heet stikstoffixatie. Nitrosomonasbacterie zetten stikstofgas om in nitriet en dan zet de nitrobacterie nitriet om in nitraat, dit is een voedingsstof voor planten. Planten absorberen ammonium en nitraat. Dieren kunnen nitraat niet opnemen en krijgen het binnen door het eten van planten. Als de stiksof door de planten en dieren is gebruikt wordt het weer omgezet in ammoniak en wateroplosbare ammoniumzouten. Nadat het is opgezet in ammoniak zetter bacterien het om in ammoniumzouten, dit wordt denitrificatie genoemd. Daarna komt de stikstof weer in de atmosfeer en begint de kringloop opnieuw.
De zwavelkringloop: Zwavel zorgt ervoor dat eiwitten en enzymen in dieren en planten functioneren. Planten nemen zwavel op als het is opgelost in water, dieren eten dan deze planten en krijgen hierdoor zwavel binnen. Planten laten ook zwavel los in de atmosfeer. Zwavel kan op meerdere manieren in de atmosfeer komen, namelijk door vulkaanuitbarstingen, bacteriele processen, verdamping van water, het rotte van dode organismen of door industriele processen. Als zwaveldioxide in de lucht is kan het op vier verschillende manieren reageren. Als eerste kan het met zuurstof reageren en dan wordt er zwaveltrioxide gevormd, of het reageert met chemicalien in de atmosfeer en dan worden er zwavelzouten gemaakt. Het kan ook reageren met water dan wordt er zwavelzuur gevormd en als laatste kan er ook zwavelzuur gemaakt worden uit demethylsulfide, dat door plankton in de atmosfeer komt. Al deze deeltjes komen weer terug op aarde en worden dan weer opnieuw door en plant opgenomen en weer losgelaten in de atmosfeer.
De fosforcyclus: Fosfor komt voor in planten en dieren. Het zit in DNA moleculen, moleculen die energie opslaan en in vetten en celmembranen. Het is ook een bouwsteen voor bijvoorbeeld botten en tanden. Fosfor komt op aarde voor in het water en de bodem, bij een normale druk en temperatuur is het namelijk vloeibaar. Planten nemen fosfor op uit de bodem, dieren krijgen fosfor binnen door die planten te eten of andere dieren te eten die deze planten hebben gegeten. In de dieren wordt fosfor uitgescheiden in afvalproducten en komt het vrij bij de afbraak van dode planten en dieren. Als de fosfor dan weer terugkomt in de bodem kunnen de planten het opnieuw opnemen.
