A atmosfera é rica em nitrogênio (78%) e pobre em carbono (0,032%).

Apesar da abundância de nitrogênio na atmosfera, somente um grupo restrito de organismos consegue usar o nitrogênio gasoso.

O envolvimento biológico do ciclo do nitrogênio é muito menor do que no ciclo do carbono.

Pode-se entender o ciclo do nitrogênio começando pelo N₂ na atmosfera. O nitrogênio é fixado (disponibilizado para os organismos) pela ocorrência de raios (formando NO e subsequentemente NO₃) e por biofixação (bactérias fixadoras de nitrogênio que transformam N₂ em NH₃). Dentro da pedosfera e da biosfera, o nitrogênio cicla dos compartimentos NH₃ e NO₃ para as plantas e animais dentro de um sistema em equilíbrio. Deve-se notar que algum nitrato retorna à atmosfera através da desnitrificação (atividade bacteriana na ausência de oxigênio livre e na presença de nitratos e nitritos). A desnitrificação diminui a reserva de nitrogênio disponível, o que poderia acarretar a parada do ciclo eventualmente, se não ocorresse o fenômeno da fixação.

O ciclo do carbono pode ser representado, resumidamente, em um fluxo principal, composto por produtores, consumidores e decompositores, que participam, respectivamente, dos processos de fotossíntese e respiração, e em um secundário, mais lento, pelo decaimento de plantas e animais que foram incorporados por processos geológicos na crosta terrestre. Nesses processos, os organismos foram transformados em combustíveis fósseis e calcário, que ficam à margem do fluxo principal. Os combustíveis fósseis podem ser entendidos como energia solar armazenada na forma de moléculas orgânicas no interior da terra.