Les quatre cycles biogéochimiques comprennent le cycle de l'eau, le cycle du carbone, le cycle du phosphore et le cycle de l'azote. Ces quatre cycles impliquent la biologie, la chimie et la géologie et décrivent le flux de nutriments et de déchets sur Terre.
Le cycle de l'eau, ou cycle hydrologique, implique principalement l'évaporation de l'humidité de l'océan et son retour vers les lacs, les océans, les cours d'eau et les sources d'eau souterraine sous forme de pluie. Les cycles du carbone et du phosphore impliquent principalement le flux de nutriments et de déchets biologiques vers et depuis la vie végétale, animale et microbiologique. Le cycle de l'azote est plus complexe, car l'azote est fixé par la foudre, le rayonnement ultraviolet et les bactéries dans certains processus et renvoyé dans l'atmosphère terrestre dans d'autres processus.