Vật chất chảy trong sinh quyển thông qua sự tái chế của các sinh vật và các chu trình sinh địa hóa. Các sinh vật chỉ đơn thuần biến đổi vật chất và không làm cạn kiệt vật chất, vì vậy vật chất có thể quay vòng trong các hệ thống sinh học khác nhau. Ví dụ về dòng vật chất trong sinh quyển bao gồm chu trình nước và chu trình dinh dưỡng.
Vòng tuần hoàn nước góp phần vào dòng chảy vật chất trong sinh quyển thông qua sự di chuyển của nó giữa các sinh vật và môi trường. Khi nước đi vào rễ cây, nó có thể được cây sử dụng hoặc được truyền sang sinh vật khác thông qua việc tiêu thụ. Sự thoát hơi nước xảy ra khi nước bốc hơi từ lá cây và quay trở lại bầu khí quyển, nơi cuối cùng nó ngưng tụ thành mưa và rơi trở lại trái đất, tiếp tục chu kỳ.
Chu trình dinh dưỡng bao gồm các nguyên tố và hợp chất khác cần thiết cho sự sống và sau đó được trao đổi bởi các sinh vật khác nhau. Ví dụ như chu trình nitơ, chu trình cacbon và chu trình phốt pho. Chu trình nitơ xảy ra khi các vi khuẩn cụ thể biến đổi nitơ trong khí quyển thành dạng có thể sử dụng được bởi các sinh vật khác, chẳng hạn như khi khí nitơ được chuyển đổi thành amoniac thông qua quá trình cố định nitơ. Những vi khuẩn này cũng có thể biến đổi nitơ thành nitrat hoặc nitrit, sau đó có thể tạo thành cơ sở của protein. Người tiêu dùng ăn các nhà sản xuất protein sau đó chuyển chất dinh dưỡng này qua các tầng khác của sinh quyển. Các sinh vật phân hủy biến đổi vật chất hữu cơ đã chết trở lại thành amoniac, nơi nó được quay trở lại đất khi chu trình tiếp tục.
