Scienza, introdotta da V.I. Vernadskij (1923), che studia il ruolo che gli organismi viventi esercitano sulla ripartizione, dispersione, mobilità, concentrazione degli elementi nella crosta terrestre. Un ciclo biogeochimico indica la circolazione di un elemento chimico dagli organismi viventi alla biosfera e viceversa. A tale fenomeno sono interessati tutti i bioelementi e ne risultano condizionati sia i processi vitali sia le trasformazioni della geosfera. Fra i più importanti sono i cicli b. del carbonio, dell’azoto, dello zolfo, del fosforo, per i quali i batteri hanno una funzione prevalente nel processo di mineralizzazione dei composti organici di questi elementi. Tali cicli esercitano anche una notevole influenza sull’ambiente tanto che la loro alterazione comporta danni ecologici spesso rilevanti. A loro volta essi sono fortemente perturbati dalle attività umane. Grande attenzione viene data alle alterazioni del ciclo del carbonio (effetto serra). Altrettanto importanti sono le alterazioni del ciclo dell’azoto dovute alla produzione industriale di fertilizzanti azotati. L’incremento del flusso di azoto in entrata nel ciclo b. non viene compensato da un corrispondente aumento della rimozione tramite processi di denitrificazione con conseguenze negative su scala sia locale sia globale: eutrofizzazione di laghi, fiumi e acque costiere con fioriture algali e diminuzione della concentrazione di ossigeno nell’acqua; elevata concentrazione di ossidi di azoto nell’aria; presenza di nitrati nelle acque potabili a concentrazioni pericolose per la salute umana.