A partir do momento em que as plantas e outros organismos autótrofos absorvem o gás carbônico da atmosfera e o utilizam na fotossíntese ou quimiossíntese incorporando às suas células, inicia-se o ciclo. Desta forma, o carbono passa para o próximo nível trófico, onde os animais herbívoros ingerem as plantas e absorvem um pouco do carbono na forma de açúcares. Quando ingerido, este carbono será devolvido à atmosfera por meio da respiração ou até mesmo pela decomposição destes organismos.
Os oceanos, devido à grande quantidade de algas marinhas, têm sido grandes reservatórios de gás carbônico, realizando um processo contínuo de troca constante com a atmosfera, tendo grande força na produção de oxigênio.
Atualmente, desde o início da Revolução Industrial, houve uma grande mudança neste ciclo que permaneceu por muito tempo estável com a liberação do gás na atmosfera sendo compensada pela absorção das plantas e assim sucessivamente. Com o aumento dos níveis de consumo e a industrialização, tendo como consequência a crescente utilização de combustíveis fósseis, como o carvão mineral e o petróleo utilizados em termelétricas e veículos automotivos, a emissão de gás carbônico tem aumentado de forma significativa. Em consequência disso, acontece o Efeito Estufa, que traz grandes problemas ao mundo como a elevação gradativa da temperatura média global, por exemplo.