就像是「水循環」描述水分子在河流、海洋、陸地和大氣之間的轉移，「碳循環」代表的是碳分子在地球不同的系統中，大氣以及動植物體內的循環過程。
碳循環是地球上生命自然和不可切割的一部分。當動物攝取了植物，葉片上的碳分子就會進入到動物體內。當動物死亡後，軀體腐爛，碳分子和氧氣結合形成二氧化碳。樹木在光合作用的過程即會吸收二氧化碳，光合作用的產物(葡萄糖)最終形成植物的枝幹。二氧化碳也可能會被海洋吸收，生生不息的循環。
雖然基本的碳循環過程尚未有重大的變化，在過去一百年來，人類已經大幅度地增加大氣中的二氧化碳量，將儲存在地底下數百萬年的碳分子──以石油、煤和天然氣的形式──因為燃燒這些化石燃料因而釋放碳分子到大氣中。強烈的科學證據顯示，這個過程導致了全球暖化。
參考資料
※【氣候變遷Q&A】系列：
►(1)氣候變遷是怎麼一回事？人類就是禍首嗎？
►(2)什麼是溫室效應？近代有過全球降溫嗎？
►(3)樹木、森林和氣候變遷有什麼關聯性？火山噴發如何影響氣候呢？
►(4)氣候變遷會造成什麼樣的經濟損失？何謂京都議定書，它又造成了什麼改變？
►(5)什麼是二氧化碳當量(CO2e)與全球溫暖化潛勢(GWP)？人類製造的主要溫室氣體有哪些？
►(6)何謂碳排放交易系統，真能減緩氣候變遷嗎？哪一種產業或活動產生最多二氧化碳？
►(7)何謂史登報告(SternReview)？
►(8)氣候變遷有可能是好事嗎？
►(9)氣候變遷可能引發戰爭嗎？
►(10)龍捲風的形成會受氣候變遷影響嗎？
►(11)如果石油產量達到峰值後開始下降，能夠減緩氣候變遷嗎？
►(12)何謂清潔發展機制？
►(13)什麼是碳捕捉與封存技術？
►(14)如果墨西哥灣流變慢，北歐會陷入天寒地凍？
►(15)氣候變遷若造成海平面上升，會淹沒沿海城市？
► (16)什麼是「外包」碳排放？碳足跡外部化？
► (17) 什麼是地球工程geo-engineering？
► (18)地球暖化會持續到什麼程度？
►(19)為何要發展低碳能源，發展現況如何？
►(20)什麼是生質能源與生質燃料，對地球友善嗎？
►(21)什麼是小冰期(littleiceage)?
► (22)哪些國家最該負責？
►(23)什麼是碳循環？
※資料來源：英國衛報報導