Biogeokimia adalah bidang studi interdisipliner yang mempelajari berbagai proses yang mempengaruhi susunan alam, termasuk bumi dan atmosfer. Proses-proses ini dapat bersifat kimiawi, biologis, fisik, atau geologis, oleh karena itu dinamakan biogeokimia. Bidang ini terkait erat dengan ekologi karena berkaitan dengan sebagian besar kehidupan di bumi, meskipun lebih fokus pada masalah lingkungan murni daripada ekologi. Bidang ini sangat tertarik pada proses siklus luas yang dilalui beberapa elemen dan zat, seperti karbon, nitrogen, dan air. Dalam siklus karbon, misalnya, seorang ahli biogeokimia melacak pergerakan karbon melalui atmosfer, integrasi ke dalam organisme, pelepasan melalui pembusukan, dan banyak proses lainnya.
Lingkungan alam yang menjadi perhatian biogeokimia terdiri dari banyak bagian yang berbeda. Biosfer, yang berisi semua ekosistem, pada dasarnya adalah penjumlahan dari kehidupan di bumi. Litosfer mencakup kerak luar bumi, atau lapisan luar planet yang umumnya berbatu yang berubah secara signifikan dari waktu ke waktu. Hidrosfer mencakup semua air di bumi, pedosfer mencakup lapisan terluar tanah dan tanah di bumi, dan atmosfer mencakup gas-gas yang mengelilingi bumi. Semua aspek bumi ini terus-menerus berinteraksi melalui banyak proses yang sangat menarik bagi para ahli biogeokimia.
Para peneliti di bidang biogeokimia memiliki banyak tujuan yang beragam karena banyak dari mereka berspesialisasi dalam berbagai aspek disiplin ilmu, seperti kimia, biologi, ekologi, atau oseanografi. Salah satu fokus utama penelitian biogeokimia adalah pengembangan model komputer untuk banyak proses yang dipelajari para ilmuwan ini. Proses ini sering terjadi selama periode waktu yang lama, sehingga model komputer memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajarinya dengan cara yang tidak dibatasi oleh masalah temporal. Fokus penelitian lainnya adalah perubahan iklim; ahli biogeokimia tertarik untuk memantau dan memodelkan perubahan iklim untuk memahami penyebab yang mendasarinya dan, jika perlu, merekomendasikan tindakan untuk membalikkan atau memperlambatnya.
Biogeokimia tidak sepenuhnya menjadi perhatian akademis. Ahli biogeokimia terkadang juga aktif dalam pemerintahan dan industri, biasanya dalam kapasitas sebagai penasihat. Ahli biogeokimia mungkin menyarankan pemimpin pemerintah tentang masalah lingkungan dan tindakan yang harus diambil untuk memperbaikinya. Mereka mungkin memiliki peran yang sama dalam industri, menasihati para pemimpin industri tentang dampak lingkungan dari kegiatan mereka dan merekomendasikan lokasi utama untuk beberapa kegiatan industri. Kadang-kadang, ahli biogeokimia bahkan terlibat dalam pencarian deposit bijih.