磷循環是描述磷在巖石圈、水圈和生物圈中運動的生物地球化學循環。 與許多其他生物地球化學循環不同，大氣在磷的運動中沒有發揮重要作用，因為磷和磷基化合物在地球上發現的典型溫度和壓力范圍內通常是固體。 磷化氫氣體的生產僅在專門的當地條件下進行。 因此，磷循環應該從整個地球系統來看，然后特別關注陸地和水生系統的循環。

生物體需要磷，這是 DNA、RNA、ATP 等的重要組成部分，才能正常運作。 植物將磷同化為磷酸鹽并將其吸收到有機化合物中，而在動物中，磷是骨骼、牙齒等的關鍵成分。在陸地上，幾千年來植物逐漸無法利用磷，因為它在徑流中緩慢流失 . 如土壤微生物生物量研究所示，土壤中低濃度的磷會減少植物生長并減緩土壤微生物生長。 在生物地球化學循環中，土壤微生物既是可用磷的匯又是可用磷的來源。 磷的短期轉化是化學的、生物的或微生物的。 然而，在長期的全球循環中，主要的轉移是由地質時期的構造運動驅動的。

人類通過運輸磷礦物和使用磷肥，以及將食物從農場運到城市，并在城市中作為污水流失，對全球磷循環造成了重大變化。

磷是植物和動物的必需營養素。 磷是水生生物的限制性營養素。 磷是生物圈中非常常見的重要生命維持分子的組成部分。 當灰塵溶解在雨水和海浪中時，磷確實會以極少量進入大氣，但大部分仍留在陸地以及巖石和土壤礦物質中。 80% 的開采磷用于制造肥料。 化肥、污水和洗滌劑中的磷酸鹽會對湖泊和溪流造成污染。 淡水和近海海水中磷酸鹽的過度富集會導致大量藻類大量繁殖。 在淡水中，這些水華的死亡和腐爛會導致富營養化。 這方面的一個例子是加拿大實驗湖區。

這些淡水藻華不應與咸水環境中的藻華混淆。 最近的研究表明，導致咸水河口和沿海海洋棲息地藻類大量繁殖的主要污染物是氮。

磷作為正磷酸根離子 (PO4)3? 的一部分在自然界中最為豐富，由一個 P 原子和 4 個氧原子組成。 在陸地上，大多數磷存在于巖石和礦物中。 富含磷的沉積物通常形成于海洋或鳥糞中，隨著時間的推移，地質過程將海洋沉積物帶到陸地上。 巖石和礦物的風化以可溶形式釋放磷，磷被植物吸收，并轉化為有機化合物。 然后植物可能被食草動物吃掉，磷要么被吸收到它們的組織中，要么被排出體外。 死后，動物或植物腐爛，磷返回土壤，其中大部分磷轉化為不溶性化合物。 徑流可能會將一小部分磷帶回海洋。 通常隨著時間（數千年）土壤變得缺乏磷，導致生態系統退化。

淡水生態系統中有四種主要的磷庫：無機磷、溶解有機磷 (DOP)、顆粒有機磷 (POP) 和顆粒無機磷 (PIP)。 溶解物質定義為通過 0.45 μm 過濾器的物質。 DIP 主要由正磷酸鹽 (PO43-) 和聚磷酸鹽組成，而 DOP 由 DNA 和磷蛋白組成。 顆粒物是被 0.45 μm 過濾器捕獲但無法通過的物質。

POP 由活生物體和死生物體組成，而 PIP 主要由羥基磷灰石 Ca5(PO4)3OH 組成。 無機磷以易溶的正磷酸鹽形式出現。 顆粒狀有機磷懸浮在活的和死的原生質中并且不溶。 溶解性有機磷是由顆粒狀有機磷經排泄分解而得，是可溶的。

磷酸鹽的主要生物學重要性是作為核苷酸的組成部分，核苷酸在細胞內用作能量儲存 (ATP) 或連接在一起時形成核酸 DNA 和 RNA。 我們 DNA 的雙螺旋結構之所以可能，是因為磷酸酯橋結合了螺旋結構。