碳循環(huán)是指碳元素在地球上的生物圈、巖石圈、水圈及大氣圈中交換，并隨地球的運(yùn)動(dòng)循環(huán)不止的現(xiàn)象。

地球上最大的兩個(gè)碳庫(kù)是巖石圈和化石燃料，含碳量約占地球上碳總量的99.9%。這兩個(gè)庫(kù)中的碳活動(dòng)緩慢，實(shí)際上起著貯存庫(kù)的作用。地球上還有三個(gè)碳庫(kù)：大氣圈庫(kù)、水圈庫(kù)和生物庫(kù)。這三個(gè)庫(kù)中的碳在生物和無機(jī)環(huán)境之間迅速交換，容量小而活躍，實(shí)際上起著交換庫(kù)的作用。巖石中的碳因自然和人為的各種化學(xué)作用分解后進(jìn)入大氣和海洋，同時(shí)死亡生物體以及其他各種含碳物質(zhì)又不停地以沉積物的形式返回地殼中，由此構(gòu)成了全球碳循環(huán)的一部分。碳的地球生物化學(xué)循環(huán)控制了碳在地表或近地表的沉積物和大氣、生物圈及海洋之間的遷移。

生物圈中的碳循環(huán)主要表現(xiàn)在陸地和海洋中的植物從大氣中吸收二氧化碳，然后通過生物或地質(zhì)過程以及人類活動(dòng)，又以二氧化碳的形式返回大氣中。大氣中的二氧化碳大約20年可完全更新一次。