Yaşama birliklerinde ve onun büyütülmüşü olan tabiatta canlılığın aksamadan devam edebilmesi için bazı önemli maddelerin kullanılan kadar da üretilmesi gerekmektedir.Doğada ekolojik önemi olan bu maddeler canlılar ve çevreleri arasında alınıp verilir.Bu maddeler güneş enerjisi yardımıyla belirli yörüngeleri izleyerek dolaşımlarını tamamlarlar. Maddelerin ekosistemdeki bu dolaşımına madde döngüsü denir.Tüm maddeler döngü yoluyla sürekli olarak canlılar tarafından yeniden kullanılır. Canlılar için gerekli olup,devredilmesi gereken maddelerin en önemlileri; oksijen, su, azot, karbon, fosfor ve kükürttür. Bu madde döngülerindeki en önemli rolü saprofitler ve kemosentetik bakteriler üstlenmektedir. Çünkü bunlar doğada her an toprağa düşen organik artıkları ve cesetleri ayrıştırarak inorganik maddelere dönüştürürler.Daha sonra bu yollarla serbest kalan inorganik maddeler yeniden fotosentez ve kemosentez yoluyla kullanılır hale getirilir.Fotosentez ve kemosentez olaylarıyla tekrar inorganik maddeler organik maddelere dönüştürülür. Bu organik artıklar yaprak,odun,kaya parçaları ve hayvan leşleri olabilir. Doğada hiçbir zaman madde kaybı söz konusu değildir.