Siklus karbon adalah cara karbon disimpan dan diganti di Bumi. Beberapa peristiwa utama memakan waktu ratusan juta tahun, yang lainnya terjadi setiap tahun.
Cara utama karbon masuk ke dalam siklus karbon adalah gunung berapi, dan pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara dan gas. Sepanjang sebagian besar sejarah, gunung berapi adalah sumber karbon terbesar ke dalam siklus karbon, tetapi dalam seratus tahun terakhir, orang yang membakar bahan bakar fosil telah menambahkan sekitar seratus kali lebih banyak CO2 ke udara daripada gunung berapi. Artinya, untuk setiap ton CO2 yang ditambahkan ke udara oleh gunung berapi, sekitar 100 ton CO2 telah ditambahkan ke udara oleh manusia.
Cara utama karbon dikeluarkan dari atmosfer adalah melalui fotosintesis oleh organisme hidup. Sebagian dari karbon ini dilepaskan saat mereka mati dan membusuk, tetapi sebagian lagi terkubur dalam sedimen. Hal ini ditunjukkan dalam diagram. Sedimen berubah menjadi batuan, dan batuan karbonat seperti batu kapur yang mengandung CO2 yang sekarang padat. Sebagian karbon dari tanaman juga menjadi bagian dari tanah, di mana karbon tersebut dapat bertahan lama sebelum terurai.
Proses lain mengeluarkan CO2 dari udara. Pelapukan oleh hujan membersihkan CO2 dalam bentuk asam karbonat encer. Asam karbonat encer ini bereaksi dengan batuan, membantu melarutkan dan menghancurkannya. Ini juga berakhir sebagai sedimen.
"Pelapukan adalah konsumen besar karbon dioksida atmosfer yang penting untuk melarutkan batuan".
Sebagian CO2 juga terlarut di lautan. Saat ini, lautan menyerap lebih banyak CO2 daripada yang dilepaskan, setiap tahun. Namun, hal ini membuat lautan menjadi lebih asam.
Simpanan karbon dalam batuan sedimen jauh lebih besar daripada CO2 di atmosfer (hal ini tidak ditunjukkan dalam diagram). Akhirnya karbon kembali ke udara ketika lempeng samudera menunjam dalam tektonik lempeng. Di pinggiran batas-batas lempeng (dan beberapa tempat lain) gunung berapi terbentuk dan memuntahkan CO2 . Hal ini melengkapi siklus tersebut.
