En skiller gjerne mellom det raske (lille) og trege (store) kretsløpet, samt at en snakker om en serie med karbonlagre forbundet med strømmer av utveksling av karbon i forskjellige former. Det raske kretsløpet består av atmosfærens CO, karbon i havet, sedimenter, plankton i havoverflaten og karbon på landjorden i form av vegetasjon, jordsmonn og i vassdrag. Omløpstiden for karbon er definert som reservoarets masse dividert på strømmen av utveksling. Denne varierer fra noen få år for atmosfæren, til tiår og hundreår for de store reservoarene av vegetasjon, jord og forskjellige reservoarer i havet. Det trege kretsløpet består av de store reservoarene av karbonlagre i berggrunnen og i sedimenter. Disse reservoarene kan ha utvekslinger med det raske kretsløpet via vulkaner, kjemisk forvitring, erosjon og sedimentdannelse på havbunnen. Omløpstiden for de trege geologiske reservoarene er , eller lenger. Videre er den naturlige utvekslingen mellom det raske- og trege kretsløpet både lite og stabilt over tid. Mekanismene her er vulkaner og sedimentering. Det største karbonlagret på landjorden er biologisk materiale i jordsmonnet i områder med permafrost.