آب و دی اکسید کربن وارد گیاه شده و بر اثر فتوسنتز به صورت مواد آلی در می آیند. مواد آلی توسط موجودات مصرف کننده گرفته شده و از یکی به دیگری سیر می کنند. بسیاری از عناصر ( و شاید همه آنها ) دائما وارد بدن جانداران شده و از آنها خارج می شوند. تعدادی از این عناصر ( مانند کربن، نیتروژن، اکسیژن و هیدروژن ) به مقدار بیشتری به بدن جانداران وارد شده و از آنها خارج می شوند. چرخه مواد نامبرده به طور مختصر شرح داده می شود:

چرخه کربن: همه مواد آلی ای که در بدن جانداران یافت می شوند، دارای کربن هستند. گیاهان به منظور فتوسنتز، دی اکسید کربن هوا را جذب می نمایند و با استفاده از آن ترکیبات آلی می سازند. مقداری از این ترکیبات توسط جانداران گیاهخوار مصرف شده و بقیه به مصرف موجودات تجزیه کننده می رسد. موجودات گیاهخوار ممکن است توسط جانداران گوشتخوار خورده شوند و یا توسط موجودات تجزیه کننده تجزیه گردند. و بالاخره جانداران گوشتخوار نیز توسط موجودات تجزیه کننده تجزیه می شوند و کربن در تمامی حالات به صورت دی اکسید کربن به هوا باز می گردد.

چرخه اکسیژن و هیدروژن:

الف ) چرخه آب: وقتی هیدروژن می سوزد، آب پدید می آید. آب از سطح زمین بخار شده و به اتمسفر وارد می شود. در اثر تراکم بخار آب، ابر تشکیل شده و اگر باز هم تراکم صورت گیرد، هوا اشباع از مولکولهای آب شده و بارش می بارد. بارش گاهی روی منابع آب سطحی ( مثل اقیانوسها ) می بارد، گاهی روی سطح زمین می بارد و گاهی بعد از بارش توسط جانداران استفاده می شود. اگر وارد زمین شود، به منابع آب زیرزمینی وارد می گردد و ممکن است مستقیما به دریا وارد شود. اگر توسط جانداران استفاده شود، پس از نقش ایفا کردن در فرآیندهای حیاتی آنها ممکن است بخار شود و یا ممکن است مستقیما به دریا بازگردد. آب توسط جریان برق و فرآیند فتوسنتز به اکسیژن و هیدروژن تجزیه می شود.

ب ) چرخه اکسیژن: اکسیژن به صورت مولکول اکسیژن ( O₂ ) وارد بدن جانداران شده و در ترکیب با کربن به دی اکسید کربن تبدیل می شود. در این فرآیند انرژی تولید می شود. در فرآیند سوختن هم اکسیژن با بعضی عناصر ترکیب می گردد. در فرآیند تجزیه اکسیدها، اکسیژن آزاد می شود. در فتوسنتز نیز دی اکسید کربن به کربن و اکسیژن تجزیه می گردد. لایه ازن که از O₃ تشکیل شده است، نقش مهمی در بازتاب دادن اشعه زاید فرابنفش خورشید دارد. بعضی از ترکیبات ساخته شده توسط انسان لایه ازن را تخریب می کنند. نتیجه این تخریب زیاد شدن اشعه فرابنفشی است که به سطح زمین می رسد که می تواند باعث سرطان شود.

ج ) چرخه هیدروژن: همانطور که گفته شد، وقتی هیدروژن می سوزد، آب پدید می آید. هیدروژن در بسیاری از ترکیبات آلی وجود دارد که در شیمی آلی مورد بررسی قرار می گیرد.

چرخه نیتروژن: یکی از چرخه هایی که نیتروژن در اکوسیستم طی می کند، به این صورت است: نیتروژن هوا ( N₂ ) به وسیله باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن که با ریشه گیاهان خانواده حبوبات همزیست هستند، با استفاده از مواد آلی ای که گیاه به این باکتریها می دهد، در ساختمان پروتئین وارد می شود. پس از مرگ گیاه، پروتئین آزاد شده و نیتروژن موجود در آن به نیترات تبدیل می شود که برای گیاهان قابل استفاده است. گیاهان نیترات را جذب می کنند و نیتروژن آن را در ترکیبات آلی به کار می برند. پس از مرگ گیاه و یا پس از مرگ جانوری که گیاه را خورده، ترکیبات آلی توسط باکتریهای تجزیه کننده به نیترات تبدیل می شود که هم توسط گیاهان قابل استفاده است و هم ممکن است نیتروژن آن توسط باکتریهای آزاد کننده نیتروژن به هوا باز گردد.