每个圈类似于一个相空间）。他认为每个圈都有自己的演化规律并且较高级的圈可以改变和影响较低级的圈：人类活动（例如农业和工业）改变生物圈和非生物圈。现代环境下，人类对这两个圈的影响可与地质影响相比（参见人类世）。
早期发展.美国湖沼学家和地球化学家乔治·伊夫林·哈钦森在概述这一新领域的范围和原则上作出了贡献。较近期来说，生物地球化学的基本元素又被英国科学家和作家詹姆斯·洛夫洛克在盖亚假说中重申并被带入大众视野。洛夫洛克强调了生命过程如何通过反馈机制调节地球以保持地球仍适合其居住的概念