生物化學循環（Biogeochemical Cycle，又稱作生態系統的物質循環）在生態學上指的是化學元素或分子在生態系統中劃分的生物群落和無機環境之間相互循環的過程。這使得相關元素得以循環，雖然實際上某些循環中的化學元素長期被積聚在同一地方而不發生移動。
有機體中的所有的化學元素都參與了生物地質化學循環。除了參與有機體的構成外，這些化學元素亦可經過生態系統的各種非生物因素進行循環，例如水（水圈）、陸地（岩石圈）和空氣（大氣圈）；地球上的所有生物因素都可以被認為是生物圈的組成部分。所有的化學物質、營養物質或者更進一步說——元素，例如碳、氮、氧、磷——存在於生態系統中的有機體的封閉系統中，同時有機體又與開放系統相互循環這些化學物質以保持收支平衡。生態系統的能量則由開放系統所提供；太陽持續地為地球以光的形式提供能量，最後被食物網中的各個營養級所利用或以熱能的形式散失。