Die koolstofsiklus is die proses waardeur koolstofatome uitgeruil word tussen lewende organismes en die nie-lewende omgewing, insluitend die atmosfeer, oseane en land. Die siklus behels verskeie prosesse soos fotosintese, respirasie, ontbinding en verbranding. Koolstof beweeg voortdurend deur verskillende reservoirs in die siklus, insluitend die atmosfeer, oseane, gronde en lewende organismes. Die koolstofsiklus is van kardinale belang vir die handhawing van die balans van koolstof in die aarde se atmosfeer en is intiem gekoppel aan klimaatsverandering.