Atmosferski kisik potreban je svim kopnenim i vodenim biljkama i životinjama za disanje: razgradnju organskih spojeva za ugljik i energiju potrebnu za stanično održavanje i rast. Biljke i životinje potom vraćaju kisik natrag u atmosferu, tlo ili vodu, iako kisik ima više putova, prvenstveno interakcijom s drugim molekulama u tlu i vodi.
Zrak, tlo i voda
Zemljina atmosfera ima koncentraciju kisika od 21 posto, a element se brzo kruži između biljaka, životinja i atmosfere fotosintezom i disanjem. U vodi se kisik kreće puno sporije, pa potrošnja kisika disanjem često premašuje proizvodnju fotosintezom, što rezultira dnevnim pomacima koncentracija otopljenog kisika. Slično tome, prodor kisika u zasićeno tlo puno je sporiji nego u suhom, što dovodi do različitih koncentracija kisika u različitim dijelovima tla. To pak utječe na daljnji transport kisika.
Fotosinteza
U fotosintezi se atmosferski ugljični dioksid pretvara u glukozu unutar lišća biljaka. Kisik je nusprodukt fotosinteze i biljke ga oslobađaju natrag u atmosferu. Također se može osloboditi kroz korijenov sustav, osiguravajući kisik tlu. Potopljena vodena vegetacija i fitoplanktoni u vodu oslobađaju kisik stvoren tijekom fotosinteze. I kopneni i vodeni
biljke stvaraju kisik dostupan za disanje drugim biljkama i životinjama.Disanje
Respiracija je stanični proces koji izvode i biljke i životinje. Tijekom disanja molekularni kisik koristi se za razgradnju organskih ugljikovih spojeva. U životinja taj ugljik dolazi iz hrane koju konzumiraju, dok se ugljik u biljkama dobiva tijekom fotosinteze. Disanje koje zahtijeva kisik naziva se aerobnim disanjem i sastoji se od kisika koji prihvaća elektrone iz ugljika. Elementi koji nisu kisik mogu se koristiti za prihvaćanje elektrona iz ugljika, iako su manje učinkoviti.
Anaerobno disanje
Kisik pruža najviše energije biljkama, životinjama i mikrobima tijekom disanja. Međutim, kada se potroši sav kisik u vodi ili zasićenom tlu, neki mikrobi mogu zamijeniti druge spojevi za kisik, uključujući željezo, mangan, nitrat i sulfat, u procesu poznatom kao anaerobni disanje. Anaerobno disanje često je u močvarnim tlima, koja su često poplavljena i imaju niže koncentracije kisika od suhih tla. Kad se kisik vrati u tlo ili vodu, aerobno disanje ponovno započinje.
