Il carbonio organico è presente maggiormente nel suolo, il quale è sede di chiusura del ciclo. Il ciclo del carbonio è collegato con i cicli di P, N e S. Tutti questi cicli presentano reazioni omologhe, come mineralizzazione e immobilizzazione.
La prima fase è quella di scomposizione della sostanza organica di origine vegetale, animale e industriale a carica dei microrganismi del suolo. Inizialmente attuata dalla mesofauna tramite degradazione fisica, successivamente dai batteri e funghi tramite degradazione chimica. Queste piccole molecole semplificate forniscono il C e l’energia necessaria per gli organismi eterotrofi. Una parte del C demolito viene trasformato in molecole altamente stabili, formando le sostanze umiche. Il processo di formazione di queste sostanze avviene in 3 fasi: resintesi (i microrganismi sintetizzano sostanze per loro dannose che vengono quindi rilasciate nell’ambiente esterno), polimerizzazione (trasformazione di sostanze fenoliche) e condensazione (addizione di zuccheri e sostanze azotate ai polimeri fenolici). Le sostanze umiche subiranno poi processi di mineralizzazione, i quali operano allo stesso tempo anche sulle sostanze organiche fresche. Con la mineralizzazione si ha un rilascio di CO2. La mineralizzazione avviene in modo più efficace a pH neutro ed a una temperatura di circa 30° C. Un livello eccessivo di umidità porta a carenze di ossigeno nel suolo, diminuendo la mineralizzazione. Concimazioni organiche e inorganiche stimolano la mineralizzazione, incrementando le popolazioni microbiche.