在漫长地质时期内，生物连续发展，不断繁衍后代，但生物所必需的营养物质（或元素）是有限的，这个矛盾通过营养物质的循环利用获得解决，即每一生物个体从外界吸取营养物质后，最终要向外界输出同样多的，可被其他生物利用的营养物质。
地表空气、水和矿质元素始终在全球循环流动，其动力来源为太阳能和地内能。生物出现后物质的空间运动又增添新的特色。生物参与的原子迁移（即生物循环）包括：光合作用和固氮作用产生气体迁移；生物体将分散在外界环境中的化学元素有选择地吸收并在体内富集（浓缩）；进行氧化还原反应；进行各种生物化学过程。有机物质和一些矿质元素依靠这些生物功能的完成在地表上的循环，其中分解者将有机物矿质化，使营养物质循环呈封闭性。
全球规模的物质流动称为生物地球化学循环。植物群落仅是地表很小的空间单元，它的内部营养物质循环与全球物质循环固然紧密相连，但又有着自己的特点，不同类型之间差别很大。
碳循环表现为有机物的合成与分解这两种对立过程，虽然CO2的流动超出群落范围，但其每年的固定量却随群落性质的变化而大不相同。热带雨林每平方米土地上每年可固定1—2kg碳，约等于1m2大气柱的含碳量。北极冻土地带、沙漠和远洋地区仅能固定此值的1%。中纬度的森林和一般农田的光合能力介乎前二者中间，每年固定碳0.2—0.4kg/m2。
在氮的循环中固氮细菌和蓝藻，硝化菌和反硝化菌等原核生物起了重要作用。氮也能经由气态传送不受群落范围限制。矿质元素则多在溶解后随水移动。它们在植物群落内的循环可用表4-7中的实例说明。测定在比利时的一块栎树、山毛榉和鹅耳枥混交林地进行，生物量为156t/ha，生产量为14.4t/ha（Duvigneaud and Denaeyer，1970）
氮和矿质元素在植物群落中的吸收消耗和归还补充，不仅受植物种类、年龄、优势度等特征影响，还和基岩性质、土壤条件乃至地形坡度等多种环境因子有关。一般来说陡坡上的群落比较容易流失养分，在低洼地则相反。成熟的群落中，营养物质循环更趋封闭性，而正是这种功能使群落所在地的各个地理要素联系起来。