Le cycle du phosphore est unique parmi les cycles biogéochimiques majeurs: il ne possède pas de composante gazeuse, du moins en quantité significative (seulement le phosphure d'hydrogène), et par conséquent n’affecte pratiquement pas l’atmosphère. Ce cycle est appelé cycle sédimentaire car il s'effectue principalement entre les océans et les continents. Il se distingue aussi des autres cycles par le fait que le transfert de phosphore (P) d’un réservoir à un autre n’est pas contrôlé par des réactions microbiennes, comme c’est le cas par exemple pour l’azote.

Le phosphore (P) est important pour la vie puisqu’il prend une part essentiel dans la fabrication des acides nucléiques ARN et ADN. On le retrouve aussi dans le squelette des organismes sous forme de PO₄.

Origine: Pratiquement tout le phosphore en milieu terrestre est dérivé de l’altération des phosphates de calcium des roches de surface, principalement de l’apatite. Bien que les sols contiennent un grand volume de phosphore, une petite partie seulement est accessible aux organismes vivants.

Transfert milieu terrestre-milieu aquatique: Ce phosphore est transformé dans les écosystèmes terrestres et aquatiques (voir le schéma sur le cycle des phosphates dans les milieux aquatiques) en phosphore organique par le métabolisme des êtres vivants. Par exemple, il est absorbé par les plantes et transféré aux animaux par leur alimentation. Une autre partie est transportée vers les océans où une fraction est utilisée par les organismes benthiques et ceux du plancton pour secréter leur squelette.

Retour au milieu terrestre: Une partie est retournée aux sols à partir des excréments des animaux et de la matière organique morte (par exemple avec les déjections d'oiseaux de mer en zone côtière (Guano) et les poissons migrateurs anadromes constituent une des seules sources de retour de phosphore de l'océan vers les écosystèmes continentaux). Une autre fraction du phosphore se dépose au fond de l’océan sous forme d’organismes morts ou de particules et est intégrée aux sédiments. Ces derniers sont transformés progressivement en roches sédimentaires par l’enfouissement; beaucoup plus tard, les roches sont ramenées à la surface par les mouvements tectoniques et le cycle recommence (voir sur le schéma ci-dessus).