1. 植物從大氣中捕捉二氧化碳，把二氧化碳和水以光合作用轉化成醣類，副產物為氧氣，供生物呼吸，生物呯吸作用合成二氧化碳釋回大氣，又被植物利用，形成碳循環。
2. 生物殘體被微生物分解，把蛋白質、脂肪和碳素分解氧化成二氧化碳、水和無機鹽，其中二氧化碳回到大氣可以再被植物吸收利用。
3. 化石燃料為埋於地層中的生物殘體及有機質的生成物。當使用煤、石油、天然氣時，二氧化碳被釋放到大氣中，加入碳循環中。
4. 一部分的生形成碳酸鹽，沉積於海底，形成新的岩石，使這一部分碳較長時間貯藏於地層中，在火山爆發時，地層中一部分碳又重新回到大氣參加循環。
上述在各種方式產生的二氧化碳並不是都存留在大氣中，其實大約只有一半停留在大氣中。如同由水瓶中倒出一杯水，總合的水量不會增加也不會消失，碳的總量亦是相同。那麼其餘的碳作何處去？那就必需提到碳的「源」(Source)、「匯」(Sink)和「儲存庫」(Reservoir)，以及各種儲存庫與大氣中的二氧化碳交換。例如以大氣來看，生物呼吸及燃料使用產生二氧化碳釋放至大氣中，是為「源」；海藻捕捉大氣中的二氧化碳，是為「匯」。碳元素在「源」與「匯」的循環中，存放於不同的「儲存庫」。
在地球上，有各種碳的儲存庫，但是與大氣交換的速率各不相同，而各儲存庫間亦有碳的轉換，不同的進出速率造成儲存庫的盈虧，欲了解碳循環及對生物生存環境的影響，則需了解各儲存庫間流通量「通量」(Flux)。通量的定義為單位面積中，單位時間所通過的物質量。
