生物圈，也可以認為是地球上有生命的部分，含有許許多多碳的化合物，例如，煤、石油、天然氣、石灰岩和其他的碳酸鹽岩，包括介殼、珊瑚礁、泥炭等。這些化合物在不斷地生成、轉化和分解。它們的關係基本上是由動力學根據不同的對象，產生不同的機製來維持的。
生物圈的因素
這包括4個方麵的因素：
（1）海水溶解大量二氧化碳的能力；
（2）它們之間的物理和化學過程；
（3）海洋浮遊生物和陸地植物吸收日光能和二氧化碳，並把它們用於光合過程，將二氧化碳轉化為有機分子的能力；
（4）大自然中的植物和動物之間，存在的複雜相互作用，使之降解為二氧化碳後又回到大氣中。雖然，二氧化碳在大氣中所占的比例僅為0.044％，但是，它對生命的意義是非常重要的。因為它是活體物質製造多種有機化合物所需要的碳原子的元素來源。在這個複雜的鎖鏈中，海洋中較為低等的數量巨大的動物，是依靠植物和有機碎屑來維持生命的。當然，這些動物的存在，又是其他動物的食物。這就是海洋中的食物鏈。在動物中，釋放二氧化碳的過程，叫做呼吸。我們可以認為，這是光合作用過程的逆過程，呼吸時消耗了氧，而釋放出來的是二氧化碳。
在世界大洋中，碳循環多少是自身控製的，它表現在浮遊植物吸收溶解的二氧化碳，釋放出氧，並溶於海水之中。浮遊動物和魚類，消耗浮遊植物所固定的碳，並利用溶解氧進行呼吸。另一方麵，海洋中有機物質在分解時，放出二氧化碳，又為浮遊植物所同化。但是，與碳循環有關的最為重要的問題之一是，大氣中的二氧化碳，與海洋以及海洋沉積物中總碳之間的交換速率。此外，碳循環還涉及到穿過大氣——海界麵的平衡、動物介殼的沉澱、沉積物中碳酸鹽的溶解，以及碳酸鈣的某些局部無機鹽類沉澱等體係。