Cyklus výživných látok je jedným z najdôležitejších procesov, ktoré sa vyskytujú v ekosystéme. Cyklus výživy opisuje použitie, pohyb a recykláciu živín v životnom prostredí. Hodnotné prvky, ako napr uhlík, kyslík, vodík, fosfora dusík sú nevyhnutné pre život a musia sa recyklovať, aby existovali organizmy. Cykly živín zahŕňajú oboje žijúci a neživé zložky a zahŕňajú biologické, geologické a chemické procesy. Z tohto dôvodu sú tieto výživové okruhy známe ako biogeochemické cykly.
Biogeochemické cykly možno rozdeliť do dvoch hlavných typov: globálne cykly a miestne cykly. Prvky ako uhlík, dusík, kyslík a vodík sa recyklujú abiotickým prostredím vrátane atmosféra, voda a pôda. Pretože atmosféra je hlavným abiotickým prostredím, z ktorého sa tieto prvky získavajú, ich cykly majú globálny charakter. Tieto prvky môžu prejsť na veľké vzdialenosti skôr, ako ich absorbujú biologické organizmy. Pôda je hlavným abiotickým prostredím na recykláciu prvkov, ako je fosfor, vápnik a draslík. Ich pohyb je preto typicky nad miestnym regiónom.
Uhlík je nevyhnutný pre celý život, pretože je hlavnou zložkou živých organizmov. Slúži ako základný komponent pre všetkých organické polyméry, počítajúc do toho sacharidy, proteínya lipidy. Zlúčeniny uhlíka, ako napríklad oxid uhličitý (CO2) a metán (CH4), cirkulujú v atmosfére a ovplyvňujú globálne podnebie. Uhlík cirkuluje medzi živými a neživými zložkami ekosystému predovšetkým prostredníctvom procesov fotosyntézy a dýchania. Rastliny a iné fotosyntetické organizmy získavajú CO2 zo svojho prostredia a používajú ho na vytváranie biologických materiálov. Rastliny, zvieratá a rozkladače (baktérie a huby) vdychujte CO2 do atmosféry. Pohyb uhlíka biotickými zložkami životného prostredia je známy ako rýchly uhlíkový cyklus. Trvá podstatne menej času na to, aby sa uhlík pohyboval biotickými prvkami cyklu, ako na pohyb abiotickými prvkami. Prechodu uhlíka cez abiotické prvky, ako sú horniny, pôda a oceány, môže trvať až 200 miliónov rokov. Táto cirkulácia uhlíka je tak známa ako cyklus pomalého uhlíka.
Podobne ako uhlie je dusík nevyhnutnou súčasťou biologických molekúl. Niektoré z týchto molekúl zahŕňajú aminokyseliny a nukleové kyseliny. Aj keď dusík (N2) je v atmosfére hojný, väčšina živých organizmov nemôže v tejto forme používať dusík na syntézu organických zlúčenín. Atmosférický dusík musí byť najskôr fixovaný alebo konvertovaný určitými baktériami na amoniak (NH3).
Kyslík je prvok, ktorý je nevyhnutný pre biologické organizmy. Prevažná väčšina atmosférického kyslíka (O2) je odvodená od fotosyntéza. Rastliny a iné fotosyntetické organizmy používajú CO2, vodu a svetelnú energiu na výrobu glukózy a O2. Glukóza sa používa na syntézu organických molekúl, zatiaľ čo O2 sa uvoľňuje do atmosféry. Kyslík sa odstraňuje z atmosféry rozkladnými procesmi a dýchaním v živých organizmoch.
Fosfor je zložkou biologických molekúl, napr RNA, DNA, fosfolipidya adenozíntrifosfát (ATP). ATP je vysokoenergetická molekula produkovaná procesmi bunkové dýchanie a kvasenie. V cykle fosforu cirkuluje fosfor hlavne pôdou, horninami, vodou a živými organizmami. Fosfor sa nachádza organicky vo forme fosfátového iónu (PO43-). Fosfor sa pridáva do pôdy a vody odtokom spôsobeným zvetrávaním hornín, ktoré obsahujú fosfáty. PO43- je absorbovaný z pôdy rastlinami a získavaný spotrebiteľmi konzumáciou rastlín a iných zvierat. Fosfáty sa pridávajú späť do pôdy rozkladom. Fosfáty sa môžu tiež zachytávať v sedimentoch vo vodnom prostredí. Tieto sedimenty obsahujúce fosfáty v priebehu času vytvárajú nové horniny.