Węgiel jest niezbędny do przetrwania, wzrostu i reprodukcji żywych stworzeń. Jest to skończony zasób, który pojawia się w różnych formach i na różne sposoby przenosi się z żywych na nieożywione. Węgiel pozostaje zrównoważony innymi reakcjami chemicznymi w powietrzu i ciałami wodnymi w cyklu węglowym.
Węgiel jest składnikiem zarówno żywych, jak i nieożywionych rzeczy. Organizmy żywe składają się z węgla organicznego, podczas gdy obiekty nieożywione składają się z węgla nieorganicznego. Rośliny uzyskują węgiel z atmosfery w postaci dwutlenku węgla, którego potrzebują do fotosyntezy. Zamieniają węgiel nieorganiczny w węgiel organiczny w postaci cukru i skrobi, które dodają do swoich tkanek. Zwierzęta nabywają węgiel poprzez spożywanie roślin i żywienie innych zwierząt.
Węgiel zmienia się w stan nieorganiczny, gdy zwierzęta wydychają dwutlenek węgla. Bakterie i grzyby rozpadają ciała martwych roślin i zwierząt poprzez rozkład, który uwalnia węgiel z powrotem do atmosfery. Szczątki roślin i zwierząt czasami nie ulegają całkowitemu rozkładowi i stają się skamieniałe. Kiedy to nastąpi, węgiel gromadzi się w skale, a skamieliny mogą być wykorzystywane jako paliwa kopalne po milionach lat. Węgiel jest uwalniany do powietrza w procesie zwanym emisją dwutlenku węgla, w którym spalanie różnych paliw kopalnych wytwarza różne ilości dwutlenku węgla, tlenku węgla i sadzy.
