Drogi, którymi pierwiastki biogenne są włączane do obiegu pierwiastków w ekosystemach są rozmaite. Podobnie jest w przypadku ich wyłączania z obiegu. Budżet pierwiastków sporządza się poprzez porównanie dopływu oraz odpływu danego systemu. Niektóre ekosystemy przejawiają mniej lub bardziej zrównoważone budżety. Inne determinuje dopływ, którego tempo znacznie przewyższa szybkość odpływu. Prowadzi to do akumulowania się dużych ilości danego pierwiastka w żywej oraz martwej materii. Zjawisko to jest charakterystyczne dla każdego ze stadiów sukcesji ekologicznej. Niejednokrotnie odpływ danego pierwiastka przewyższa dopływ. Przykładem jest pożar, wyrąbywanie lasu lub zbiór plonów. Natomiast głównym źródłem dopływu biogenów, takich jak: wapń (Ca), fosfor (P) czy potas (K) jest erozja glebowa i skały macierzystej.

Ekosystemy zaopatrywane są w węgiel przez atmosferyczny dwutlenek węgla (CO2), tak samo źródło azotu stanowi azot atmosferyczny (NOx). Pierwiastki atmosferyczne innego typu włączane są do obiegu na drodze opadów atmosferycznych mokrych (np. śniegu czy deszczu), bądź też suchych (pyły). Opad w formie deszczu zawiera dużo związków chemicznych różnorodnego pochodzenia. Zazwyczaj są to:

  •   rozpuszczone gazy (np. tlenki siarki lub azotu), które występują w powietrzu w znikomych ilościach;
  •   rozpuszczone aerozole, które zawierają związki siarki, magnezu, chloru i sodu;
  •   cząstki pyłów przenoszone przez wiatr. Zawierają one związki fosforu, siarki i wapnia.

Deszcz zawiera w swoim składzie:

  •   krople wody, które tworzą się zawierając w sobie różne związki chemiczne;
  •   cząstki i inne składniki gazowe atmosfery, które zostają zebrane podczas opadania w dół kropel deszczu.  

Wszystkie te substancje wraz z ich przesiąknięciem w głąb gleby (do korzeni) są dostępne dla organizmów roślinnych. Może się to również odbywać poprzez wchłanianie wody z tymi pierwiastkami prosto z powierzchni liści. Zjawisko to występuje jednak w mniejszym stopniu. W przypadku opadu pyłowego on również jest ważny, gdy chodzi o dopływ biogenów z atmosfery do ekosystemów.  Ponadto pierwiastki te mogą dopływać za pośrednictwem wód płynących, które pozostawiają osady.

Azot (N) jest pierwiastkiem występującym w formie azotu amonowego (NH4+), cząsteczkowego (N2), azotynowego (NO2-), azotanowego (NO3-), a także w związkach organicznych, takich jak białka, mocznik czy wolne aminokwasy. Wolny azot dostaje się do wody przez dyfuzję z atmosfery, a także w wyniku denitryfikacji będącej procesem redukcyjnym prowadzonym przez bakterie (tylko przez niektóre gatunki) w warunkach anaerobowych. Azot w postaci wolnej to gaz biologicznie nie aktywny, ponieważ zdecydowana większość organizmów nie jest w stanie go wbudowywać. Jedynie bakterie azotowe i wysoce uzdolnione glony są w stanie go wiązać.

Człowiek, a także zwierzęta wyższe korzystają z azotu organicznego zawartego w pokarmie, a konkretnie z zawartych w nim białek roślinnych. Zważywszy na to, iż aminokwasy białkowe jeśli chodzi o skład i sekwencję są utrwalane i cechują każdy gatunek, wiemy, że organizmy najpierw trawią białka do aminokwasów w wolnej postaci, a następnie zużywają je do kolejnej syntezy. Syntezy te zachodzą na rybosomach w oparciu o mRNA.

W czasie przemian azotowych, u ludzi oraz niektórych zwierząt zsyntetyzowany zostaje gotowy produkt końcowy – mocznik. W materii martwej występuje azot organiczny, który związany jest w postaci białek. Znaczne ilości białek, a także innych odmian azotu organicznego wprowadza się do wód ściekami i przez opad atmosferyczny.

Powszechnie wiadomo, że węgiel to podstawowa jednostka strukturalna wszystkich związków typu organicznego. W największych ilościach jest zawarty w skałach węglanowych oraz w pokładach węgla kamiennego, lecz ten nie bierze udziału w choćby części cyklu.

Najbardziej zasobną w węgiel strefą uczestniczącą w obiegu pierwiastków jest atmosfera. Węgiel atmosferyczny wchodzi w skład dwutlenku węgla (CO2). Udział dwutlenku węgla w atmosferze to 0,03%, czyli znikomy. Gdyby nie organizmy i zachodzące w nich przemiany metaboliczne pewnego dnia mogłoby go zabraknąć. Aktualnie sytuacja ta wygląda nieco inaczej, mianowicie emisja różnej kategorii spalin zwiększ zawartość dwutlenku węgla w powietrzu. Biorąc pod uwagę rośliny jest to korzystne, niestety dwutlenek węgla to jeden z gazów cieplarnianych, a co za tym idzie sprawców tzw. efektu cieplarnianego.

Fosfor to składnik kwasów nukleinowych oraz przenośnik energii. Jego obieg ma nieco inny charakter od cyklu węgla czy azotu. Głównym rezerwuarem tego pierwiastka jest osadowy typ skał. Skały te wietrzejąc oddają fosfor, który znajduje ujście w roztworach glebowych. Następnie pobierają go rośliny i kolejne organizmy, by przekazać go dalej. Tak jak w przypadku azotu na ilość tego pierwiastka ma bezpośredni wpływ sam człowiek. Działania antropogeniczne, głównie nawożenie znacznie zwiększają zawartość fosforu w glebie.

Cykle biogeochemiczne to wynik wzajemnych zależności pomiędzy wszystkimi środowiskami naszej planety. Analizując je dostrzegamy role poszczególnych organizmów, przede wszystkim w obiegach, w kształtowaniu litosfery, hydrosfery i atmosfery. Działalność organizmów daje zupełnie różny skład atmosfery od tego spotykanego na innych planetach. Zjawisko to dało podstawy do sformułowania w latach siedemdziesiątych tzw. hipotezy Gai. Opiera się ona na założeniu, iż cała Ziemia jest jednym żywym systemem ekologicznym, przypominającym gigantyczny superorganizm. Zgodnie z tą hipotezą na skład chemiczny wszystkich sfer i wszystkie zachodzące procesy ma największy wpływ właśnie życie. Natomiast równowaga naszej planety utrzymywana jest przez skomplikowany  system sprzężeń zwrotnych. Wielu naukowców uważa tę hipotezę za kontrowersyjną, a niektóre z jej aspektów nie zostały w ogóle uznane przez naukę. Jednak stanowi ona świetną pożywkę dla ruchów filozoficznych, religijnych i innych. Korzystają z niej ufolodzy, okultyści, spirytyści, różdżkarze, astrolodzy, ekozofowie czy kabaliści. Wszyscy oni utożsamiają mityczna Gaję z naszą biosferą. Niestety ta otoczka przynosi teorii więcej złego, niż dobrego i niweczy szereg badań ekologicznych biosfery.