水循環係統既受氣象條件（如溫度、濕度、風向、風速）和地理條件（如地形、地質、土壤）等自然因素的影響，也會受到人類活動的影響。例如，構築水庫、開鑿河道、開發地下水等，會導致水的流經路線、分布和運動狀況的改變；發展農業或砍伐森林會引起水的蒸發、下滲、徑流等變化。人類的生產活動和生活中排出的化學汙染物，以各種形式進入水循環後，將參與循環而遷移和擴散。如排入大氣的二氧化硫和氮的氧化物形成酸雨；土壤和工業廢棄物經雨水衝刷，其中的化學汙染物隨徑流和滲透又進入水循環而擴散等。
總之，水的循環會對生態係統，對人類生存的環境質量帶來顯著影響。
二、氮循環
氮是蛋白質的基本組成元素之一。所有生物體均含有蛋白質，所以氮的循環涉及到生物圈的全部領域。氮是地球上極為豐富的一種元素，在大氣中約占79％。氮在空氣中含量雖高，卻不能為多數生物體所直接利用，必須通過固氮作用。固氮作用的兩條主要途徑，一是通過閃電等高能固氮，形成的氨和硝酸鹽，隨降水落到地麵；二是生物固氮，如豆科植物根部的根瘤油菌可使氨氣轉變為硝酸鹽等。植物從土壤中吸收銨離子（銨肥）和硝酸鹽，並經複雜的生物轉化形成各種氨基酸，然後由氨基酸合成蛋白質。動物以植物為食而獲得氮並轉化為動物蛋白質。動植物死亡後的遺骸中的蛋白質被微生物分解成銨離子（NH＋4）、硝酸根離子（NO-3）和氨（NH3）又回到土壤和水體中，被植物再次吸收利用。
三、碳循環
碳是構成生物體的最基本元素之一，也是構成地殼岩石和礦物燃料（煤、石油、天然氣）的主要元素。碳的循環主要是通過CO2來進行的。它可分為三種形式：第一種形式是植物經光合作用將大氣中的CO2和H2O化合生成碳水化合物（糖類），在植物呼吸中又以CO2返回大氣中被植物再度利用；第二種形式是植物被動物采食後，糖類被動物吸收，在體內氧化生成CO2，並通過動物呼吸釋放回大氣中又可被植物利用；第三種形式是煤、石油和天然氣等礦物燃料燃燒時，生成CO2，CO2返回大氣中後重新進入生態係統的碳循環。
四、氧循環
由於氧在自然界中含量豐富，分布廣泛，而且性質活潑，環境中處處有氧（遊離態或化合態），所以氧在自然界中的循環最複雜。上述的幾種循環中都包含了一部分氧循環。實際上各種物質的循環都是相互關聯的，分別敘述僅僅是為了突出主導線索以利討論。
應當指出，參與循環的物質僅是該物質總儲量的很少部分，大部分則存留於其各自的“儲庫”之中。海洋是水的總儲庫，岩石是碳和氧的總儲庫，大氣是氮的總儲庫。因為參與循環的物質的量極少，所以各種物質總體循環一周所需要的時間很長，且根據各類物質總儲量的不同，循環周期的長短差別亦很大。據估計，如把所有地球上現存的水為植物光合作用所裂解，再為動、植物細胞的生物氧化而重新形成，需時200萬年。在此過程中產生的O2進入大氣並約在2000年內進行再循環，CO2為動、植物細胞所呼出進入大氣中，平均停留300年，再為植物細胞固定。
總之，自然界中各種物質的循環都按一定的過程進行，而且由此形成自然界中物質的平衡。生物體則參與所處環境的物質循環，成為平衡著的自然環境整體中的一個組成部分，而且是一個主導部分。