Все составляющие биосферу компоненты тесно взаимосвязаны. Стабильность биосферы поддерживается постоянно происходящим в ней круговоротом веществ. Круговороты разнообразны по масштабам и качеству явлений. Ещё до появления организмов на Земле существовал геологический, или большой, круговорот. Наиболее чётко он проявляется, например, в круговороте воды в природе. Для каждого вещества характерна своя скорость миграции в круговоротах. Например, вся вода на планете проходит через круговорот за 2 млн лет, весь кислород атмосферы – за 2 тыс. лет, а весь углекислый газ – за 300–500 лет.
С появлением живого вещества геологический круговорот дополнился биологическим, или малым, круговоротом, в котором ведущую роль стали играть организмы. В противоположность геологическому круговороту в биологическом перемещается незначительная часть веществ и ничтожное количество солнечной энергии. Однако энергия, вовлечённая живым веществом биосферы в биологический круговорот, благодаря автотрофным организмам преобразуется в продукцию первичного органического вещества, используемого в дальнейшем гетеротрофными организмами биосферы.
С появлением живого вещества геологический круговорот дополнился биологическим, или малым, круговоротом, в котором ведущую роль стали играть организмы. В противоположность геологическому круговороту в биологическом перемещается незначительная часть веществ и ничтожное количество солнечной энергии. Однако энергия, вовлечённая живым веществом биосферы в биологический круговорот, благодаря автотрофным организмам преобразуется в продукцию первичного органического вещества, используемого в дальнейшем гетеротрофными организмами биосферы.