O ciclo do carbono se constitui pela absorção do gás carbônico pelos vegetais no processo de fotossíntese. Metade deste carbono absorvido é liberado para a atmosfera e a outra metade o vegetal utiliza para produzir açúcares (glicoses). Ao ingerir as plantas, os animais ingerem juntamente o carbono para seu organismo, sendo liberado através da respiração ou de sua decomposição. Como alguns fungos e bactérias são responsáveis pela decomposição tanto de animais como a de vegetais, eles ingerem parte deste carbono, liberando-o para a atmosfera e para o solo. Além das bactérias, o processo de queimadas também libera o gás carbônico no solo e na atmosfera. Os vegetais, pelo processo de respiração, também absorvem gás carbônico e liberam oxigênio ao contrário dos animais.

O carbono depositado no solo pode sofrer alterações transformando-se em combustíveis fósseis como o petróleo e o gás natural, além de formar diamantes, grafites e minas de carvão, entre outros. O carbono se transforma em diferentes matérias pela pressão, temperatura e outros elementos químicos aplicados em tempos diferentes.

O ciclo do carbono também se estende aos oceanos, onde ocorre a difusão. Quando a temperatura é baixa, o gás carbônico é capturado pelos oceanos, e quando a temperatura é alta, é liberado pelos oceanos para a atmosfera. No mar, o carbono serve de alimento para os fitoplânctons, podendo ser ingerido por peixes através da alimentação, ou indo para o fundo dos oceanos para sofrerem o processo de decomposição.

Após a revolução industrial houve um crescimento acentuado na utilização de petróleo, gás natural, carvão e das queimadas, no qual propicia uma alta taxa de emissão de dióxido de carbono, fazendo com que os níveis carbono na atmosfera ultrapassem muito além do que o meio ambiente consegue renovar em seu ciclo. Além da alta taxa de emissão, os desmatamentos reduzem os níveis de vegetais que são indispensáveis para o ciclo, alterando o ciclo do carbono, fazendo com que a emissão do carbono seja maior do que sua captura.

O dióxido de carbono e outros gases emitidos pelas indústrias como o metano, contribuem severamente para o efeito estufa, fazendo com que o calor do sol seja retido no planeta, levando ao aquecimento global.