Le carbone est essentiel à la survie, à la croissance et à la reproduction des êtres vivants. C'est une ressource finie qui se présente sous différentes formes et qui passe des êtres vivants aux êtres non vivants de diverses manières. Le carbone reste équilibré avec d'autres réactions chimiques dans l'air et les plans d'eau tout au long du cycle du carbone.
Le carbone est un composant à la fois des êtres vivants et non vivants. Les organismes vivants sont constitués de carbone organique, tandis que les êtres non vivants sont constitués de carbone inorganique. Les plantes obtiennent du carbone de l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone, dont elles ont besoin pour la photosynthèse. Ils transforment le carbone inorganique en carbone organique sous forme de sucre et d'amidon, qu'ils ajoutent à leurs tissus. Les animaux acquièrent du carbone en consommant des plantes et en se nourrissant d'autres animaux.
Le carbone passe à un état inorganique lorsque les animaux exhalent du dioxyde de carbone. Les bactéries et les champignons désintègrent les corps des plantes et des animaux morts par décomposition, ce qui libère du carbone dans l'atmosphère. Les restes de plantes et d'animaux ne se décomposent parfois pas entièrement et se fossilisent. Lorsque cela se produit, le carbone est stocké dans une roche et les fossiles peuvent être utilisés comme combustibles fossiles après des millions d'années. Le carbone est libéré dans l'air par le processus appelé émission de dioxyde de carbone, dans lequel la combustion de divers combustibles fossiles produit différentes quantités de dioxyde de carbone, de monoxyde de carbone et de suie.