地球上的碳循環(huán)主要表現(xiàn)為自然生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物從空氣中吸收二氧化碳，經(jīng)光合作用轉(zhuǎn)化為碳水化合物并釋放出氧氣，同時(shí)又通過(guò)生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程及人類(lèi)活動(dòng)將二氧化碳釋放到大氣中。自然生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物將吸收的二氧化碳通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化為植物體的碳水化合物，并經(jīng)過(guò)食物鏈的傳遞轉(zhuǎn)化為動(dòng)物體的碳水化合物，而植物和動(dòng)物的呼吸作用又把攝入體內(nèi)的一部分碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放人大氣，另一部分則構(gòu)成了生物的有機(jī)體，自身貯存下來(lái)；在動(dòng)、植物死亡之后，大部分動(dòng)、植物的殘?bào)w通過(guò)微生物的分解作用又最終以二氧化碳的形式排放到大氣中，少部分在被微生物分解 之前被沉積物掩埋，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的年代轉(zhuǎn)化為化石燃料（煤、石油、天然氣等），當(dāng)這些化石燃料風(fēng)化或作為燃料燃燒時(shí)，其中的碳又轉(zhuǎn)化為二氧化碳排放到大氣中。

      大氣和海洋、陸地之間也存在著碳循環(huán)，二氧化碳可由大氣進(jìn)入海水，也可由海水進(jìn)入大氣，這種碳交換發(fā)生在大氣和海水的交 界處；大氣中的二氧化碳也可以溶解在雨水和地下水中成為碳酸，并通過(guò)徑流被河流輸送到海洋中，這些碳酸鹽通過(guò)沉積過(guò)程又形成石灰?guī)r、白云石和碳質(zhì)頁(yè)巖等；在化學(xué)和物理作用下，這些巖石風(fēng) 化后所含的碳又以二氧化碳的形式排放到大氣中。人類(lèi)活動(dòng)通過(guò)化石燃料燃燒向大氣中釋放了大量的二氧化碳，所釋放的這些二氧化碳大約有57%被自然生態(tài)系統(tǒng)所吸收，約43%留在了大氣中。留在大氣中的這部分二氧化碳使全球大氣中二氧化碳濃度由工業(yè)化前的 280ppm增加到2019年的410ppm,導(dǎo)致了全球氣候系統(tǒng)的變暖。