يعتبر الغلافان الغازي والمائي مصدران أساسيان للكربون غير العضوي، والذي يتحدد وجوده في الطبيعة في عدة حالات. في حالة صلبة ضمن الصخور وفي المركبات العضوية وفي حالة سائلة ضمن الماء والكائنات الحية وفي حالة غازية في الهواء وفي الغلاف الجوي.
في الطبيعة، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية والتبادلات بين الغلاف الجوي والتربة والكائنات الحية بطريقة دورية، تشارك فيها مركبات الكربون (الدورة الكيميائية الجيوكيميائية للكربون) ونيتروجين المواد العضوية (الدورة الكيميائية الحيوية للنيتروجين). ويتدخل الماء أيضًا في دورته الهيدرولوجية، وتحدث تحولات فيزيائية متتالية داخل الغلاف المائي. كل هذه الدورات هي عمليات منتظمة وأساسية للحفاظ على الحياة على الأرض.
