Dalam atmosfer, unsur karbon berupa senyawa anorganik, yaitu karbon dioksida (CO2). Senyawa karbon dioksida, baik di darat maupun di perairan, akan diubah oleh produsen menjadi senyawa karbon organik melalui proses fotosintesis. Sebagian senyawa organik dalam tubuh produsen digunakan untuk aktivitas fisiologi seperti respirasi dan sebagian lainnya ditransfer ke konsumen melalui rantai makanan. Respirasi yang dilakukan oleh produsen dan konsumen akan membebaskan CO2 ke udara. Bila produsen dan konsumen mati, senyawa karbon organik akan diuraikan oleh pengurai yang akan membebaskan CO2 ke udara atau ke air. Bahan organik yang ada di tubuh organisme dapat berubah menjadi batu kapur, arang, atau minyak bumi. Pembakaran bahan bakar fosil akan membebaskan CO2 ke udara.
Di dalam air, CO2 terlarut akan bereaksi dengan air membentuk asam karbonat (H2CO3). Asam karbonat kemudian bereaksi dengan batu kapur membentuk ion bikarbonat (HCO3-) dan karbonat (CO32-). Ion bikarbonat merupakan sumber CO2 bagi organisme perairan. Organisme Mollusca bercangkang membuat bahan cangkang kalsium bikarbonat dengan memanfaatkan kalsium dan CO2 yang terlarut dalam air. Jika hewan tersebut mati, cangkang akan hancur dan membebaskan CO2 ke udara.