Der Kohlenstoffkreislauf ist hauptsächlich ein Kohlenstoffdioxid (CO2) Kreislauf, der aus vielen Teilschritten besteht:
Die wichtigsten sind die sogenannte Assimilation (Aufnahme) von CO2 durch Planzen in der Photosynthese, und der entgegengesetze Vorgang, also die Rückführung von Kohlenstoffdioxid, die sogenannte Respiration (Veratmung) des von den Pflanzen produzierten Sauerstoffs zu CO2. Hierbei wird auch die direkte Kupplung des Kohlenstoffkreislaufs mit dem Sauerstoffkreislauf deutlich.