تنتظم بعض مكونات البيئة الطبيعة وفقاً لحركة دائمة، متبعةً في ذلك دورة متكاملة، ويساعد فهم هذه الدورات الطبيعية في فهم المشاكل البيئية وبذلك يتم فهم كيفية حدوث التلوث وانتقاله إلى الإنسان والكائنات الحية الأخرى. قد يخيل إلينا أحياناً أن دورة المواد في الطبيعة تحدث دون وجود الحياة على الأرض، لكنها فعلياً تتأثر بشكل كبير بنمط الحياة، وبشكل أساسي بطبيعة النباتات والأحياء الدقيقة الموجودة في وسط معين. إذ يتثبت غاز CO₂ بوصفه جزءا من دورة الكربون في الكتلة الحيوية، ويتثبت N الجوي بشكله العضوي بوصفه جزءاً من دورة النيتروجين. والعمل المعاكس لعملية التثبيت هذه، هي عملية التحول إلى الشكل اللاعضوي حيث تتحول الروابط الحيوية إلى شكلها اللاعضوي. تقدم الطاقة الشمسية الدعم الجوهري للدورات الكيميائية الحيوية (Biochemical Cycles) التي تُضبط بشكل دقيق، وتوجه بالطاقة المبذولة من قبل المتعضية الحية. حيث يمكن أن نقول إن الطاقة الشمسية المقدمة للدورة المائية تلعب دوراً بارزاً في تحريك المواد اللازمة للحياة.