Ciclul carbonului este modul în care carbonul este stocat și înlocuit pe Pământ. Unele dintre principalele evenimente durează sute de milioane de ani, altele se petrec anual.

Principalele modalități prin care carbonul intră în ciclul carbonului sunt vulcanii și arderea combustibililor fosili, cum ar fi cărbunele și gazele naturale. În cea mai mare parte a istoriei, vulcanii au fost cea mai mare sursă de carbon în ciclul carbonului, dar în ultima sută de ani, oamenii care ard combustibili fosili au adăugat în aer de aproximativ o sută de ori mai mult CO2 decât vulcanii. Altfel spus, pentru fiecare tonă de CO2 adăugată în aer de vulcani, oamenii au adăugat aproximativ 100 de tone de CO2 în aer.

Principalul mod în care carbonul este eliminat din atmosferă este prin fotosinteză de către organismele vii. O parte din acesta este eliberată atunci când acestea mor și se descompun, dar o parte este îngropată în sedimente. Acest lucru este ilustrat în diagramă. Sedimentele se transformă în roci, iar rocile carbonatate, cum ar fi calcarul, sunt cele care conțin CO2 acum solid. O parte din carbonul provenit de la plante devine, de asemenea, parte a solului, unde poate rămâne pentru o perioadă lungă de timp înainte de a se descompune.

Un alt proces extrage CO2 din aer. Fenomenele meteorologice cauzate de ploaie elimină CO2 sub formă de acid carbonic diluat. Acesta reacționează cu rocile, contribuind la dizolvarea și distrugerea acestora. Aceasta ajunge, de asemenea, sub formă de sedimente.

"Meteorizarea este un mare consumator de dioxid de carbon atmosferic, esențial pentru dizolvarea rocilor".

O parte din CO2 este, de asemenea, dizolvată în ocean. În prezent, oceanele absorb mai mult CO2 decât eliberează în fiecare an. Totuși, acest lucru face ca oceanele să devină mai acide.

Rezerva de carbon din rocile sedimentare este mult mai mare decât CO2 din atmosferă (acest lucru nu este indicat în diagramă). În cele din urmă, acesta revine în aer pe măsură ce plăcile oceanice se subduc în tectonica plăcilor. La marginile limitelor plăcilor (și în alte locuri) se formează vulcani care scot CO2. Acest lucru completează ciclul.