碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环。地球上所有的生物共有一个家，这就是生物圈。生物在生物圈中生存、繁衍，生物所需的物质（如水）和碳、氢、氧、氮等元素，在生态系统中不是单向传递，而是被反复利用的，我们称之为物质循环。
氧循环
氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气，产生二氧化碳。但植物的光合作用却大量吸收二氧化碳，释放氧气，如此构成了生物圈的氧循环（氧循环和碳循环是相互联系的）。氧在各圈层中的浓度如下（括号内数字为元素的丰度次序）：地球整体：28.5%（2）地壳：46.6%（1）海洋：总量85.8%（1）溶解氧量，15℃时为6mg/kg（13）大气：23.2%（2）。
碳循环
碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有机化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。