No ciclo do carbono, os produtores utilizam a fotossíntese para liberar CO₂ para o ar e para a água durante a produção de compostos orgânicos, enquanto os organismos retiram CO₂ do ambiente por meio da respiração celular.

No ciclo do nitrogênio, sob condições anaeróbicas, os nitratos podem ser transformados em nitritos e posteriormente em óxido nítrico, sendo então convertidos em gás nitrogênio (N₂), processo conhecido como desnitrificação.

A atmosfera constitui o principal reservatório de fósforo, que circula predominantemente na forma gasosa entre os ecossistemas.

A nitrificação corresponde à conversão direta do gás nitrogênio (N₂) em amônia por bactérias especializadas no solo.