Karbon canlı organizmaların temel yapı malzemelerinden biridir. Karbon; atmosferde ve okyanus gibi su kütlelerinde karbondioksit (C02) hâlinde, karalarda kömür petrol gibi yakıtların yapısında, canlı organizmalarda da organik bileşikler şeklinde bulunur.
Besin zinciri akışında bitkiler fotosentez yaparken atmosferdeki karbondioksiti kullanır. Karbondioksit bundan sonra bitkileri tüketen canlılara geçer. Canlı organizmaların besinlerini yakmaları sonucu solunum yolu ile tekrar atmosfere salınır. Bunun haricinde insan ve hayvan atıkları ile fosillerinin topraktaki ayrıştırıcılar tarafından parçalanması ve petrol, kömür gibi yakıtların yanması sonucunda da atmosfere karbondioksit salınmış olur.
Okyanuslardaki karbon döngüsü aynı karada olduğu gibidir. Okyanuslarda bulunan su bitkileri, fotosentez için sudaki karbondioksiti kullanır. Sudaki hayvanlar da bu bitkileri yiyerek yakar ve tekrar okyanusa karbondioksit salar.
Karbon döngüsü, ekolojik dengeyi oluşturan önemli bir faktördür. Ancak petrol, kömür gibi yakıtların fazla tüketimi, ağaçların gereksiz yere kesilmesi atmosferdeki karbondioksit miktarını arttırır. Atmosferdeki karbondioksit miktarının fazlalaşması da günümüzün en önemli çevre sorunlarından biri olan küresel ısınmaya neden olur.
Oksijen döngüsü de karbon döngüsü ile aynı paralellikte devam eder. Oksijen doğada atmosfer, organik maddeler, su (H20) ve karbondioksit (C02 )in yapısında bulunur. Bitkiler fotosentez sırasında H20 ve C02’i kullanırken atmosfere oksijen verir. Hayvan ve insanların solunumunda ise tam tersi bir durum söz konusudur. Canlılar havadan oksijeni alıp solunum yolu ile dışarıya H20 ve C02 verir. Oksijen döngüsü görüldüğü gibi bitkiler, hayvanlar ve insanlar arasında çevirim gösteren sürekli bir sistemdir.