Thuật ngữ chu trình hay sự tuần hoàn biểu thị sự lặp đi lặp lại nhiều lần và có tính chu kỳ khép kín. Trong hệ sinh thái, người ta phân thành 3 kiểu chu trình vật chất: Chu trình địa hóa; Chu trình sinh địa hóa và chu trình sinh hóa (chu trình bên trong sinh vật)

Chu trình địa hóa

Là chu trình vận động của các nguyên tố hóa học giữa các hệ sinh thái. Ví dụ: Các chất khoáng theo nước mưa đi từ hệ sinh thái rừng trên núi cao xuống hệ sinh thái nông nghiệp thấp hơn.

Chu trình sinh địa hóa

Là chu trình vận động của các chất xảy ra giữa các sinh vật và môi trường bên trong phạm vi của một hệ sinh thái. Ví dụ: Đạm (N) được rễ cây hút lên từ đất thông qua các việc phân hủy các cành nhánh, lá rơi rụng tích lũy vào các bộ phận (tham gia hình thành các bộ phận) khi các bộ phận này chết, rơi rụng nó lại mang theo Đạm trở về trong đất.

Các chất vô cơ trong tự nhiên vận động theo hai chu trình: Chu trình đại tuần hoàn nước và không khí của sinh quyển và chu trình tuần hoàn vật chất sinh vật trong hệ sinh thái.

• Chu trình đại tuần hoàn nước và không khí: Hơi nước bốc lên từ đại dương (biển) dưới tác dụng đốt nóng của ánh sáng mặt trời được vận chuyển vào trong lục địa (do gió, hình thành nhờ sự chênh lệnh gradien nhiệt độ), tại đây hơi nước gặp khối không khí lạnh sẽ ngưng kết và biến thành mưa. Mưa tạo thành dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm theo các dòng sông lại đổ ra biển hoàn thành một chu kỳ khép kín.
• Chu trình tuần hoàn vật chất-sinh vật: Đây là chu trình của nhiều chất vô cơ. Trong chu trình này, nhìn chung phần lớn các chất khí có chu trình khép kín (O2, CO2), nhiều chất vô cơ bị loại bỏ một phần khỏi chu trình để tồn tại trong môi trường biến thành các dạng trầm tích. Những chu trình như vậy được gọi là những chu trình không hoàn toàn. Chu trình phốt phát là một chu trình.

Chu trình sinh hóa

Là chu trình các chất xảy ra bên trong các bộ phận của sinh vật. bao gồm các quá trình như đồng hóa, dị hóa, trao đổi chất trong bản thân sinh vật.