Maistingųjų medžiagų ciklas yra vienas iš svarbiausių procesų, vykstančių ekosistemoje. Maistinių medžiagų ciklas apibūdina maistinių medžiagų naudojimą, judėjimą ir perdirbimą aplinkoje. Vertingi elementai, tokie kaip anglis, deguonis, vandenilis, fosforas, o azotas yra gyvybiškai būtinas dalykas ir turi būti perdirbtas, kad organizmai galėtų egzistuoti. Mitybos ciklai apima abu gyvena ir negyvybingus komponentus ir apima biologinius, geologinius ir cheminius procesus. Dėl šios priežasties šios maistinių medžiagų grandinės yra žinomos kaip biogeocheminiai ciklai.
Biogeocheminius ciklus galima suskirstyti į du pagrindinius tipus: visuotinius ciklus ir vietinius ciklus. Tokie elementai kaip anglis, azotas, deguonis ir vandenilis yra perdirbami per abiotinę aplinką, įskaitant atmosfera, vanduo ir dirvožemis. Kadangi atmosfera yra pagrindinė abiotinė aplinka, iš kurios renkami šie elementai, jų ciklai yra pasaulinio pobūdžio. Šie elementai gali nukeliauti didelius atstumus, prieš juos paimdami biologiniai organizmai. Dirvožemis yra pagrindinė abiotinė aplinka, skirta perdirbti tokius elementus kaip fosforas, kalcis ir kalis. Paprastai jų judėjimas vyksta per vietinį regioną.
Anglis yra būtina visam gyvenimui, nes ji yra pagrindinė gyvų organizmų sudedamoji dalis. Jis tarnauja kaip pagrindas visiems organiniai polimerai, įskaitant angliavandeniai, baltymaiir lipidai. Anglies junginiai, tokie kaip anglies dioksidas (CO2) ir metanas (CH4), cirkuliuoja atmosferoje ir daro įtaką pasauliniam klimatui. Anglis cirkuliuoja tarp gyvų ir negyvų ekosistemos komponentų pirmiausia vykstant fotosintezei ir kvėpavimui. Augalai ir kiti fotosintetiniai organizmai iš savo aplinkos gauna CO2 ir naudoja jį biologinėms medžiagoms kurti. Augalai, gyvūnai ir skilimo įrenginiai (bakterijos ir grybeliai) kvėpavimo metu grąžina CO2 į atmosferą. Anglies judėjimas per biotinius aplinkos komponentus yra žinomas kaip greitas anglies ciklas. Anglies judėjimas per biotinius ciklo elementus užtrunka žymiai mažiau laiko, nei reikia judėti per abiotinius elementus. Anglies judėjimas pro abiotinius elementus, tokius kaip uolos, dirvožemis ir vandenynai, gali užtrukti iki 200 milijonų metų. Taigi ši anglies cirkuliacija yra žinoma kaip lėtas anglies ciklas.
Azotas, kaip ir anglis, yra būtinas biologinių molekulių komponentas. Kai kurios iš šių molekulių yra amino rūgštys ir nukleorūgštys. Nors atmosferoje gausu azoto (N2), dauguma gyvų organizmų negali naudoti tokios formos azoto organiniams junginiams sintetinti. Tam tikros bakterijos pirmiausia turi pritvirtinti atmosferą arba azotą paversti amoniaku (NH3).
Deguonis yra elementas, būtinas biologiniams organizmams. Didžioji atmosferos deguonies (O2) dalis yra gaunama iš fotosintezė. Augalai ir kiti fotosintetiniai organizmai naudoja CO2, vandenį ir šviesos energiją, kad gautų gliukozę ir O2. Gliukozė naudojama organinėms molekulėms sintetinti, o O2 išleidžiamas į atmosferą. Deguonis iš atmosferos pašalinamas atliekant skilimo procesus ir kvėpuojant gyvais organizmais.
Fosforas yra biologinių molekulių, tokių kaip RNR, DNR, fosfolipidaiir adenozino trifosfatas (ATP). ATP yra didelės energijos molekulė, pagaminta vykstant procesams ląstelinis kvėpavimas ir fermentacija. Fosforo cikle fosforas cirkuliuoja daugiausia per dirvožemį, uolienas, vandenį ir gyvus organizmus. Fosforas natūraliai randamas fosfato jonų (PO43-) pavidalu. Fosforas į dirvožemį ir vandenį pridedamas dėl nuotėkio, susidarančio dėl klimato sąlygų, kuriose yra fosfatų. PO43- augalai absorbuoja iš dirvožemio, o vartotojai gauna iš augalų ir kitų gyvūnų. Fosfatai sudedami atgal į dirvožemį. Fosfatai taip pat gali įstrigti nuosėdose vandens aplinkoje. Šios fosfatų turinčios nuosėdos laikui bėgant sudaro naujas uolienas.