Ernæringscykling er en af de vigtigste processer, der forekommer i et økosystem. Næringsstofcyklussen beskriver anvendelse, bevægelse og genanvendelse af næringsstoffer i miljøet. Værdifulde elementer som kulstof, ilt, brint, fosforog nitrogen er essentielt for livet og skal genanvendes for at organismer kan eksistere. Ernæringscyklusser inkluderer begge levende og ikke-levende komponenter og involverer biologiske, geologiske og kemiske processer. Af denne grund er disse næringskredsløb kendt som biogeokemiske cyklusser.
Biogeokemiske cyklusser kan kategoriseres i to hovedtyper: globale cyklusser og lokale cyklusser. Elementer som kulstof, nitrogen, ilt og brint genvindes gennem abiotiske miljøer, herunder stemning, vand og jord. Da atmosfæren er det vigtigste abiotiske miljø, hvorfra disse elementer høstes, er deres cykler af global karakter. Disse elementer kan rejse over store afstande, før de optages af biologiske organismer. Jorden er det vigtigste abiotiske miljø til genanvendelse af elementer som fosfor, calcium og kalium. Som sådan er deres bevægelse typisk over en lokal region.
Kulstof er vigtigt for alt liv, da det er den vigtigste bestanddel af levende organismer. Det fungerer som rygradskomponent for alle organiske polymerer, inklusive kulhydrater, proteiner, og lipider. Kulstofforbindelser, såsom kuldioxid (CO2) og methan (CH4), cirkulerer i atmosfæren og påvirker det globale klima. Kulstof cirkuleres mellem levende og ikke-levende komponenter i økosystemet primært gennem fotosynteseprocesser og respiration. Planter og andre fotosyntetiske organismer henter CO2 fra deres miljø og bruger det til at opbygge biologiske materialer. Planter, dyr og spaltning (bakterie og svampe) returnere CO2 til atmosfæren gennem åndedræt. Bevægelsen af kulstof gennem biotiske komponenter i miljøet er kendt som den hurtige kulstofcyklus. Det tager betydeligt mindre tid for kulstof at bevæge sig gennem de biotiske elementer i cyklussen end det tager for det at bevæge sig gennem de abiotiske elementer. Det kan tage så lang tid som 200 millioner år for kulstof at bevæge sig gennem abiotiske elementer som klipper, jord og oceaner. Således er denne cirkulation af kulstof kendt som den langsomme kulstofcyklus.
I lighed med kulstof er nitrogen en nødvendig komponent i biologiske molekyler. Nogle af disse molekyler inkluderer aminosyrer og nukleinsyrer. Selvom nitrogen (N2) er rigeligt i atmosfæren, kan de fleste levende organismer ikke bruge nitrogen i denne form til at syntetisere organiske forbindelser. Atmosfærisk nitrogen skal først fikseres eller omdannes til ammoniak (NH3) af visse bakterier.
Oxygen er et element, der er essentielt for biologiske organismer. Langt størstedelen af atmosfærisk ilt (O2) stammer fra fotosyntese. Planter og andre fotosyntetiske organismer bruger CO2, vand og lysenergi til at producere glukose og O2. Glucose bruges til at syntetisere organiske molekyler, mens O2 frigives i atmosfæren. Oxygen fjernes fra atmosfæren gennem nedbrydningsprocesser og respiration i levende organismer.
Fosfor er en bestanddel af biologiske molekyler som f.eks RNA, DNA, fosfolipiderog adenosintrifosfat (ATP). ATP er et højenergimolekyle produceret ved processerne i cellulær respiration og gæring. I fosforcyklussen cirkuleres fosfor hovedsageligt gennem jord, klipper, vand og levende organismer. Fosfor findes organisk i form af fosfation (PO43-). Fosfor tilsættes til jord og vand ved afstrømning som følge af forvitring af klipper, der indeholder fosfater. PO43- absorberes fra jorden af planter og opnås af forbrugere gennem forbrug af planter og andre dyr. Fosfater sættes tilbage til jorden gennem nedbrydning. Fosfater kan også blive fanget i sedimenter i vandmiljøer. Disse fosfatholdige sedimenter danner nye klipper over tid.