自然界中的碳在各类生物的作用下，在有机态和无机态之间不断地转化和循环的过程。碳是一切有机物的基本成分，没有碳就没有生命。生物体内的碳都来源于大气中或溶解于水中的二氧化碳，无机环境中的碳以二氧化碳或碳酸盐形式存在，贮存于地层中的化石燃料（煤、石油、天然气等）中也含有大量的碳。绿色植物通过光合作用把大气中的二氧化碳和从土壤吸收来的水合成有机物，同时放出氧气，自然界中的碳就被固定到植物体内。食草动物吃植物，食肉动物又吃食草动物，植物体内的碳便顺着食物链转移到各种动物体内。另外，动植物在呼吸时，一方面在消耗体内的有机物，同时把二氧化碳放到大气中；动物的排泄物，动植物的遗体在土壤微生物作用下分解，产生二氧化碳，这样，生物界中的碳又回到大气中。化石燃料是古代动植物固定的碳，它们在燃烧时，释放出大量二氧化碳，从而使贮存在地层中的碳加入到碳循环中。人类对碳循环的主要影响是通过工农业生产，把大量二氧化碳释放到大气中而产生温室效应。