La ley de la conservación de la masa también se aplica al movimiento de la materia a través de los sistemas vivos. Como los nutrientes se mueven a través de la biosfera, los elementos se transfieren continuamente entre los organismos y su entorno a través de los ciclos biogeoquímicos, como el ciclo del nitrógeno y el ciclo del fósforo.
El movimiento del carbono a través del ciclo del carbono proporciona un buen ejemplo de cómo se conserva la masa en los sistemas vivos. La fuente del carbono que se encuentra en la materia viva es el dióxido de carbono que está en el aire o disuelto en el agua. En los entornos terrestres, las plantas utilizan el dióxido de carbono del aire para fabricar carbohidratos mediante la fotosíntesis. Estos compuestos pasan a los herbívoros -organismos que se comen las plantas- y luego a los organismos que se comen a los herbívoros. Para obtener energía, los organismos descomponen los carbohidratos mediante la respiración celular, liberando dióxido de carbono a la atmósfera. El carbono de los desechos animales -y de los tejidos de los organismos muertos- se libera al medio ambiente mediante la descomposición. Una parte del carbono vuelve a la atmósfera en forma de dióxido de carbono. Sin embargo, parte del carbono se almacena en el subsuelo. El carbono de los combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo, procede de los tejidos en descomposición de plantas y animales depositados hace millones de años, y vuelve a la atmósfera a través de la combustión. La combustión también es responsable del dióxido de carbono liberado cuando se quema la vegetación y cuando los volcanes entran en erupción.
El carbono también se mueve a través de los ecosistemas acuáticos, donde el dióxido de carbono disuelto en el agua es tomado por las algas y el fitoplancton para la fotosíntesis y devuelto al agua a través de la respiración celular. El carbono depositado en los sedimentos del fondo a partir de los restos descompuestos de los organismos ayuda a formar compuestos minerales que algunos animales acuáticos, como las ostras, incorporan a sus conchas.
El ciclo del carbono muestra que los mismos átomos de carbono pueden -en el transcurso de los eones- moverse repetidamente entre los organismos, la atmósfera, el suelo y los océanos. El carbono liberado en forma de dióxido de carbono por un animal puede permanecer en la atmósfera durante 5 o 10 años antes de ser absorbido por otro organismo, o el carbono puede regresar casi inmediatamente a una planta vecina y ser utilizado durante la fotosíntesis. Incluso cuando los organismos mueren, el carbono de sus tejidos no se destruye, aunque puede cambiar de forma mientras circula por el medio ambiente.