عملية تبادل المواد ضمن الغلاف الحيوي تشمل حركة العناصر والمركبات الكيميائية بين الكائنات الحية ومكونات البيئة غير الحية. هذه العملية ضرورية للحياة وتتضمن دورات حيوية جيوكيميائية مثل دورة الكربون، ودورة النيتروجين، ودورة الماء، ودورة الفوسفور.
تنتقل المواد من البيئة غير الحية (مثل الغلاف الجوي، والماء، والتربة) إلى الكائنات الحية (مثل النباتات التي تمتص ثاني أكسيد الكربون والماء والمعادن)، ثم تنتقل بين الكائنات الحية عبر السلاسل والشبكات الغذائية. وأخيرًا، تعود المواد إلى البيئة غير الحية عن طريق عمليات مثل التحلل والإخراج والتنفس. هذه الدورات تضمن إعادة تدوير المواد واستمرار الحياة على الأرض.