Cykl tlenowy węgla to proces, w którym rośliny wykorzystują dwutlenek węgla do oddychania podczas fotosyntezy i wytwarzają tlen. Podczas tego procesu dwutlenek węgla staje się częścią rośliny, a gdy roślina umiera w w stanie bogatym w węgiel może stać się paliwem kopalnym.
Węgiel występuje w atmosferze w postaci gazu zwanego dwutlenkiem węgla. Podczas fotosyntezy rośliny wykorzystują dwutlenek węgla z cząsteczek powietrza i wody wraz z promieniami słońca do produkcji energii w postaci glukozy. Odbywa się to na liściach, ale jest również procesem przyjętym przez glony i fitoplankton. Tlen jest wytwarzany jako produkt uboczny tego procesu i wchodzi do atmosfery w celu wykorzystania innych organizmów. Podczas gdy węgiel przyłącza się do tlenu i tworzy się dwutlenek węgla, co oznacza, że dwutlenek węgla ponownie dostaje się do atmosfery.
Podczas fotosyntezy niektóre węgiel blokuje się w roślinie. Kiedy ludzie używają roślin martwych przez setki lat jako paliwa kopalne, przerywają one naturalny cykl tlenowy węgla, który powoduje, że część węgla staje się nieruchoma, a jednocześnie pozwala innym pozostać w atmosferze. Kiedy ludzie spalają paliwa kopalne, nadmiar węgla jest uwalniany do atmosfery. W rezultacie poziomy dwutlenku węgla w atmosferze są znacznie wyższe niż kiedyś.