Verschillende vormen van stikstof (N2, NH4+, NO3−, enz.) waren betrokken bij de stikstofcyclus, maar fosfor blijft voornamelijk in de vorm van het fosfaation (PO43-). Ook in de atmosfeer is er, in tegenstelling tot de stikstofkringloop, geen vorm van fosfor.

Rotsen zijn een reservoir voor fosfor en deze rotsen vinden hun oorsprong in de oceaan. Fosfaathoudende oceaansedimenten worden voornamelijk gevormd uit de lichamen van mariene organismen en uit hun uitscheidingen. Vulkanische as, aërosolen en mineraal stof kunnen echter ook belangrijke fosfaatbronnen zijn. Dit sediment wordt vervolgens in de loop van de geologische tijd naar het land verplaatst door het optillen van het aardoppervlak. De beweging van fosfaat van de oceaan naar het land en door de bodem is extreem traag, waarbij het gemiddelde fosfaation een oceanische verblijftijd heeft tussen 20.000 en 100.000 jaar.

Door verwering van rotsen komen fosfaten vrij in de bodem en watermassa’s. Planten kunnen fosfaten in de bodem opnemen en opnemen in organische moleculen, waardoor fosfor beschikbaar komt voor consumenten in terrestrische voedselwebben. Afval en dode organismen worden afgebroken door schimmels en bacteriën, waardoor fosfaten weer vrijkomen in de bodem. Een deel van het fosfaat wordt uitgeloogd uit de bodem en komt terecht in rivieren, meren en de oceaan. Primaire producenten in aquatische voedselwebben, zoals algen en fotosynthetische bacteriën, assimileren fosfaat, en organisch fosfaat is dus beschikbaar voor consumenten in aquatische voedselwebben. Net als bij terrestrische voedselwebben, wordt fosfor wederzijds uitgewisseld tussen fosfaat opgelost in de oceaan en organisch fosfor in mariene organismen.