Un ciclo de nutrientes es importante porque recicla los componentes vitales del ecosistema para que sean utilizados de nuevo. Los ciclos de carbono, nitrógeno y fósforo se encuentran entre los más importantes.
Durante el ciclo del carbono, las plantas eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera para realizar la fotosíntesis. Los animales consumen plantas y devuelven dióxido de carbono a la atmósfera durante la respiración. Los descomponedores y detritívoros también ayudan a reciclar el dióxido de carbono cuando descomponen la materia orgánica muerta y liberan el gas a la atmósfera.
En el ciclo del nitrógeno, las bacterias fijadoras de nitrógeno convierten el nitrógeno atmosférico en amoníaco en el agua y el suelo. Las bacterias nitrificantes utilizan amoníaco, convirtiéndolo en subproductos de nitrato y nitrito. Estas bacterias son esenciales para los ecosistemas porque traen nitrógeno al suelo para su uso por las plantas. Los animales consumen las plantas y devuelven nitrógeno al suelo a través de excrementos y al morir. Las bacterias desnitrificantes devuelven el nitrógeno a la atmósfera.
El fósforo entra al suelo y al agua a través de la escorrentía de las rocas que contienen fosfato. De manera similar a los ciclos de carbono y nitrógeno, las plantas utilizan fósforo y los animales consumen las plantas para luego devolver el fósforo al medio ambiente mediante la descomposición.
La actividad humana altera los ciclos de nutrientes, a veces con efectos adversos graves. La escorrentía de fosfatos y nitratos de la agricultura y las aguas residuales agrega a los cursos de agua muchos más nutrientes de los necesarios. Esta adición de exceso de nutrientes, o eutrofización, altera la composición de especies de los cuerpos de agua y disminuye la biodiversidad. La eutrofización causa la proliferación de algas masivas que bloquean la luz solar y roban nutrientes de los organismos que habitan el fondo.
