يوضح الشكل (1-1) أهم معالم دورة الكربون في الطبيعة. حيث يوجد الكربون بنسب قليلة، لكنها ذات تأثير ملحوظ وفعال عندما يكون بشكل CO₂ الجوي. ينحل بعض الكربون في المياه السطحية أو الجوفية بشكله الشاردي الأكثر انتشاراً HCO₃ أو بشكله الجزيئي ₍CO_2(aq. توجد أيضاً كميات كبيرة من الكربون بشكل ملحي في الفلزات الصخرية. يُثبت التركيب الضوئي النباتي، من جهة أخرى، الكربون اللاعضوي ويحوله إلى شكله العضوي والممثل بالصيغة المختصرة CH₂O، والتي تبنى منها الأشكال الجزيئات الحية. وبالمقابل توجد كميات كبيرة اخرى من الكربون على شكل بترول، أو غاز طبيعي، أو قطران أو زيت حجري، أو بشكل فحم حجري.

الجانب الأهم من دورة الكربون هو تحويل الكربون، الذي تقوم به النباتات بوجود الطاقة الشمسية، الى الشكل الحيوي الذي يتحول عبر طبقات القشرة الأرضية ليصار إلى استخدامه بوصفه وقوداً أحفورياً. يتعرض الكربون الحيوي { CH₂O }  أثناء دورته بوجود الأوكسجين الجوي إما لتفاعلات التنفس الحيوية أو لتفاعلات الاحتراق وفق ما يلي:

هكذا نجد أن الدورة الطبيعية لغاز CO₂، تبدو على صورة نظام مغلق، تتضمن التبادل المستمر بين الجو (خاصة الطبقات السفلى من الغلاف الجوي Troposphere) والغلاف الحيوي، حيث تشكل عملية التركيب الضوئي أساس هذه الدورة من خلال تثبيت غاز CO₂ وتحويله إلى مركبات عضوية مختزنة ، تستخدمها كائنات أخرى مستهلكة التي بتنفسها أو موتها وتحللها ينطلق غاز CO₂ الذي اختزن ضمنها بصورة مركبات عضوية. يعد الاستهلاك اليومي للوقود الأحفوري أو الفحوم الهيدروجينية من أهم العمليات المؤثرة في دورة غاز ثاني أوكسيد الكربون الطبيعية من أهم مولدات هذا الغاز وهي المحددة لنسبة CO₂ الجوي. كما تعد دورة غاز CO₂ من أكثر الدورات الغازية التي تعرضت لتدخل الإنسان، حيث تطلق عمليات الاحتراق في المصانع والمعامل والآليات المختلفة في الجو، كميات كبيرة من غاز CO₂، تقدر سنوياً بحوالي خمسة آلاف مليون طن، مما أثر بشكل كبير على توازن هذا الغاز الطبيعي، ونظراً لأهميته فإنه سيدرس لاحقاً في قسم خاص من هذا المنهاج يلخص تحولات وتأثير وعواقب تغير معدل إصدارات CO₂ الجوي.