氧循环是化学变化，是氧气发生的化学变化。动植物的呼吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气，产生二氧化碳。但植物的光合作用却大量吸收二氧化碳，释放氧气，如此构成了生物圈的氧循环。大气中的氧主要以双原子分子O2形态存在，并且表现出很强的化学活性。这种化学活性足以影响能与氧生成各种化合物的其他元素(如碳、氢、氮、硫、铁等)的地球化学循环。大气中的氧气多数来源于光合作用，还有少量系产生于高层大气中水分子与太阳紫外线之间的光致离解作用。在此反应中同时产生H2逸散到大气空间。氧循环和碳循环是相互联系的，还有水循环，因此很多人也认为碳循环和水循环也是化学变化，其实不是的。地球表面的“水循环”主要是由水分子的运动引起的，发生的是物理变化，而自然界“碳循环”中的“碳”是指二氧化碳发生的化学变化。