Планета Земля напоминает гигантский космический корабль. Она обладает определенными запасами химических элементов (кислород, углерод, сера), которые в природе не исчезают и не возникают, а лишь переходят из одних соединений в другие. В результате образуются минеральные и питательные вещества, которые переходят из почвы в растения, потом в организмы растительноядных животных, затем в организмы хищных животных. А когда животное или растение умирает и распадается, возвращаются в почву, — цикл повторяется. В любое время путь превращений может свернуть в сторону от общего направления. Например, это происходит, когда животное, питающееся падалью, поедает гниющие останки другого животного. Одним из самых важных химических элементов в природе является углерод, образующий скелеты молекул, из которых состоит все живое, от одноклеточных микроорганизмов до наших зубов и волос.

В углеродном цикле углекислый газ поглощается растениями в ходе фотосинтеза. Животные поедают растения и используют синтезированные растениями углеродсодержащие вещества в качестве строительных материалов для собственных тел. В процессе дыхания животные разлагают такие углеродсодержащие вещества, как сахара, которые содержат много энергии для поддержания жизни. Углерод, содержащийся в сахаре, соединяется с вдыхаемым кислородом и образует углекислый газ. Этот газ выдыхается, попадает в воздух, и углеродный цикл повторяется снова.

Растения поглощают питательные и минеральные вещества из почвы, а также углекислый газ из воздуха и солнечный свет. Растительноядные животные в ходе пищеварения добывают из растений питательные и минеральные вещества. Испражнения и останки животных становятся пищей для других животных либо разлагаются и сгнивают. Грибки, бактерии и черви способствуют разложению останков животных, и в результате питательные и минеральные вещества возвращаются в почву.