Najpowszechniejsze pierwiastki w cząsteczkach organicznych, węgiel, wodór, tlen, azot, siarka i fosfor, są dostępne w ekosystemie tylko w ograniczonych ilościach. Dlatego te składniki odżywcze muszą być poddawane recyklingowi zarówno przez biotyczne, jak i abiotyczne składniki ekosystemu, w procesach ogólnie nazywanych cyklami biogeochemicznymi.
Materia, z której składają się organizmy żywe, taka jak woda, węgiel, azot, siarka i fosfor, występuje w ograniczonych ilościach w ekosystemie i musi być konserwowana i poddawana recyklingowi. Materia ta może przybierać różne formy chemiczne i spędzać długie okresy czasu w atmosferze, na lub pod lądem oraz w środowisku wodnym. Kluczowym elementem rozkładu i recyklingu składników odżywczych w ekosystemie jest rozkład, na który wpływa temperatura, wilgotność i dostępność składników odżywczych. Na przykład materiał organiczny rozkłada się znacznie szybciej w lasach deszczowych w porównaniu ze środowiskami umiarkowanymi, które mają niższe temperatury i bardziej sezonowy klimat.
Działalność człowieka może również odgrywać ważną rolę w zmianie równowagi cykli biogeochemicznych. Na przykład w 2011 r. jezioro Erie doświadczyło największego szkodliwego zakwitu glonów w swojej historii. Było to wynikiem rolniczego dodawania fosforu przez wiele lat, w połączeniu ze zmianami w lokalnych wzorcach pogodowych. Nadmierny poziom składników odżywczych – zwany eutrofizacją – sprzyjał wzrostowi dwóch toksycznych gatunków sinic, Microcystis i Anabaena.
