hiili Sykli kuvaa hiilen varastointia ja vaihtoa maan välillä biosfääri (elävää ainetta), ilmapiiri (ilma), hydrosfääri (vesi) ja geosfääri (maa). Hiilen tärkeimmät säiliöt ovat ilmapiiri, biosfääri, valtameri, sedimentit ja maan sisustus. Sekä luonnollinen että ihmisen toiminta siirtävät hiiltä säiliöiden välillä.
Hiili on elementti, joka on välttämätöntä elämälle kuten tiedämme sen. Elävät organismit saavat hiiltä ympäristöstään. Kun ne kuolevat, hiili palautetaan elottomaan ympäristöön. Kuitenkin keskittyminen hiilen määrä elossa olevassa aineessa (18%) on noin 100 kertaa suurempi kuin hiilen pitoisuus maassa (0,19%). Hiilen talteenotto eläviin organismeihin ja hiilen palaaminen elottomaan ympäristöön eivät ole tasapainossa.
Toinen suuri syy on, että hiilisykli on avainasemassa globaali ilmasto. Vaikka hiilisykli on valtava, ihmiset kykenevät saamaan aikaan sen ja muuttamaan ekosysteemiä. Fossiilisten polttoaineiden palaessa vapautuva hiilidioksidi on noin kaksinkertainen kasvien ja valtameren nettomäärään.
Elottomaan ympäristöön kuuluvat aineet, jotka eivät koskaan olleet elossa, sekä hiiltä sisältävät materiaalit, jotka jäävät organismien kuoleman jälkeen. Hiiltä löytyy hydrosfäärin, ilmakehän ja geosfäärin elottomalta osaltaan seuraavinä:
Hiili pääsee elävään aineeseen autotrofien kautta, jotka ovat organismeja, jotka kykenevät tuottamaan omia ravinteita epäorgaanisista aineista.
Hiilisykli koostuu yleensä hiilen liikkumisesta ilmakehän, biosfäärien, valtameren ja geosfäärin läpi, mutta syvää hiilisykliä geosfäärin vaipan ja kuoren välillä ei ymmärretä yhtä hyvin kuin toista osia. Ilman tektonisten levyjen liikkumista ja vulkaanista aktiivisuutta hiili lopulta jää loukkuun ilmakehään. Tutkijoiden mielestä vaippaan varastoituneen hiilen määrä on noin tuhat kertaa suurempi kuin pinnalta löytyvä määrä.