Źródłem atomów węgla dla organizmów żywych jest CO2 znajdujący się w atmosferze (0,03%) i różne stężenia CO2 i jonów HCO2 w wodzie. W procesie fotosyntezy i (w mniejszym stopniu) chemosyntezy atomy węgla są redukowane do związków organicznych. Rozmaite związki organiczne znajdujące się w ciele roślin i Protista zaspokajają potrzeby pokarmowe wszystkich organizmów heterotroficznych. CO2 powstały w procesie oddychania komórkowego powraca do powietrza i wody. Węgiel związany zarówno w szczątkach roślin, odchodach zwierząt, jak i w ich martwych ciałach, uwalniany jest do środowiska dzięki rozkładającemu działaniu bakterii, a w niektórych przypadkach dzięki spaleniu. Węgiel i ropa naftowa są pozostałością żyjących niegdyś organizmów, które uniknęły rozkładu i, dopóki nie zostaną spalone, zawierają część węgla wyłączonego z jego obiegu. Przy zawartości w atmosferze tylko 0,03% CO2 można by się martwić, że równowaga pomiędzy jego zużywaniem a powrotem do atmosfery jest bardzo nietrwała. Na szczęście oceany Ziemi stanowią ogromny magazyn CO2 w postaci złogów wapienia (np. rafy koralowe). Prawdopodobnie każdy brak lub nadmiar CO, w atmosferze jest szybko wyrównywany przez rozkład lub odkładanie wapienia, dzięki odwracalnej reakcji, która może przebiegać raz w kierunku rozkładu, a kiedy indziej w kierunku syntezy.