Un ciclu de nutrienți este important deoarece reciclează componentele vitale ale ecosistemului înapoi în mediul înconjurător pentru o utilizare ulterioară. Ciclurile de carbon, azot și fosfor sunt printre cele mai importante.
În timpul ciclului de carbon, plantele elimină dioxidul de carbon din atmosferă pentru a efectua fotosinteza. Animalele consumă plante și retur dioxidul de carbon în atmosferă în timpul respirației. Decompozitorii și detritivorele ajută de asemenea la reciclarea dioxidului de carbon atunci când rup substanța organică moartă și eliberează gazul în atmosferă.
În ciclul de azot, bacteriile care fixează azot convertesc azotul atmosferic în amoniac în apă și sol. Nitrificarea bacteriilor utilizează amoniac, transformându-l în subproduse de nitrați și nitriți. Aceste bacterii sunt esențiale pentru ecosisteme deoarece acestea introduc azot în sol pentru utilizare de către plante. Animalele consumă plantele și returnează azot în sol prin excremente și prin moarte. Bacteriile denitrificatoare returnează azotul în atmosferă.
Fosforul intră în sol și apă prin scurgerea de pe roci cu conținut de fosfat. Similar ciclurilor de carbon și azot, plantele utilizează fosfor, iar animalele consumă plantele pentru a readuce fosforul în mediu prin descompunere.
Activitatea umană modifică ciclurile de nutrienți, uneori cu efecte adverse grave. Concentrațiile de pulberi cu conținut de fosfați și nitrați proveniți din agricultură și canalizare adaugă mult mai multe substanțe nutritive în căile navigabile decât este necesar. Această adăugare de nutrienți în exces sau eutrofizarea modifică compoziția speciilor corpurilor de apă și diminuează biodiversitatea. Eutrofizarea provoacă inflorescențe masive de alge care blochează lumina soarelui și fură substanțele nutritive de la organismele care locuiesc în fund.
