La matière circule dans la biosphère grâce au recyclage par les organismes et les cycles biochimiques. Les organismes transforment simplement la matière et ne l'épuisent pas, il est donc possible pour la matière de cycler dans divers systèmes biologiques. Des exemples de flux de matière dans la biosphère comprennent le cycle de l'eau et les cycles des nutriments.
Le cycle de l'eau contribue au flux de matière dans la biosphère en passant entre les organismes et l'environnement. Lorsque l'eau pénètre dans les racines d'une plante, elle peut soit être utilisée par la plante, soit être transmise à un autre organisme par la consommation. La transpiration se produit lorsque l'eau s'évapore des feuilles d'une plante et retourne dans l'atmosphère, où elle finit par se condenser en pluie et retomber sur la terre, poursuivant ainsi le cycle.
Le cycle des nutriments comprend d'autres éléments et composés nécessaires à la vie et échangés par la suite par divers organismes. Des exemples sont le cycle de l'azote, le cycle du carbone et le cycle du phosphore. Le cycle de l'azote se produit lorsque des bactéries spécifiques transforment l'azote atmosphérique en une forme utilisable par d'autres organismes, comme lorsque l'azote gazeux est converti en ammoniac par fixation de l'azote. Ces bactéries peuvent également transformer l'azote en nitrates ou nitrites, qui peuvent alors former la base de protéines. Les consommateurs qui mangent les producteurs de protéines transfèrent ensuite ce nutriment dans d'autres couches de la biosphère. Les décomposeurs transforment la matière organique morte en ammoniac, où elle est renvoyée dans le sol au fur et à mesure que le cycle se poursuit.
