Накопление органической массы
В процессе фотосинтеза наземные растения образуют 100 — 172 млрд. т. а растения морей и океанов — 60 — 70 млрд. т биомассы в год (в пересчете на сухое вещество). Общая масса растений на Земле в настоящее время составляет 2402,7 млрд. т, причем 90% этой сухой массы приходится на целлюлозу. На долю наземных растений проходится 2402,5 млрд. т, а на растения гидросферы - всего 0,2 млрд. т (из-за недостатка света). Общая масса животных и микроорганизмов на Земле — 23 млрд. т, что составляет около 1 % от . растительной биомассы. Из этого количества 20 млрд. т приходится на обитателей суши, а 3 млрд. т — на животных и микроорганизмы гидросферы.
За время существования жизни на Земле органические остатки растений и животных накапливались и модифицировались. На суше эти органические вещества представлены в виде подстилки, гумуса и торфа, из которых при определенных условиях в толще литосферы формировался уголь. В морях и океанах органические остатки (главным образом животною происхождения) оседали па дно и входили в состав осадочных пород. При опускании в более глубокие области литосферы из этих остатков под действием микроорганизмов, повышенных температур и давления образовывались газ и нефть. Масса органических веществ подстилки, торфа и гумуса оценивается в 194, 220 и 2500 млрд. т соответственно. Нефть и газ составляют 10000—12000 млрд. т. Содержание органических веществ в осадочных породах достигает 20000000 млрд. т (по углероду).
Особенно интенсивное накопление мертвых органических остатков происходило 300 млн. лет назад в палеозойскую эру. Запасы древесины, а в последние 200 лет угля, нефти и газа используются человеком для получения энергии, необходимой в быту, промышленности и сельском хозяйстве.
Обеспечение постоянства содержания 
в атмосфере
Образование органических веществ гумуса, осадочных пород и горючих ископаемых выводило значительные количества из круговорота углерода. В атмосфере Земли становилось все меньше и в настоящее время он составляет только 0,03% (по объему), или (в абсолютных значениях) 711 млрд. т в пересчете на углерод.
В кайнозойской эре содержание диоксида углерода в атмосфере стабилизировалось и испытывало лишь суточные, сезонные и более длительные геохимические колебания. Эта стабилизация достигается сбалансированным связыванием и освобождением , осуществляемых в глобальном масштабе. Связывание в ходе фотосинтеза и образование карбонатов компенсируется выделением за счет других процессов. Ежегодное поступление в атмосферу в пересчете на углерод (в млрд. т) обусловлено: дыханием растений — 10, дыханием и брожением микроорганизмов — 25, дыханием животных и человека — 1,6, производственной деятельностью людей — 5, геохимическими процессами — 0,051. При отсутствии этого поступления весь атмосферы был бы связан в ходе фотосинтеза за 6—7 лет. Мощным резервом диоксида углерода является Мировой океан, в водах которого растворено в 60 раз больше чем находигся в атмосфере. Фотосинтез, с одной стороны, дыхание организмов и карбонатная система океана, с другой, поддерживают относительно постоянный уровень в атмосфере.
Однако за последние десятилетия из-за все более возрастающего сжигания человеком горючих ископаемых, а также из-за вырубки лесов и разложения гумуса содержание в атмосфере начало увеличиваться примерно на 0.23% в год. Это обстоятельство может иметь далеко идущие последствия в связи с тем, что концентрация 
, оказывает влияние на тепловой режим Земли (см. ниже).
Парниковый эффект
Поверхность Земли получает теплоту главным образом от Солнца. Часть этой теплоты поступает обратно в космос в виде инфракрасных лучей. Диоксид углерода в атмосфере, а также вода поглощают инфракрасное излучение и таким образом сохраняют значительное количество теплоты на Земле (парниковый эффект). Микроорганизмы и растения в процессе дыхания или брожения поставляют 85% общего количества , поступающего ежегодно в атмосферу, и вследствие этого оказывают влияние на тепловой режим нашей планеты.
Тенденция к повышению содержания в атмосфере из-за сжигания огромных количеств нефти, газа и из-за других причин, указанных выше, может способствовать увеличению средней температуры на поверхности Земли, чю приведет к ускорению таяния ледников в горах и на полюсах и затоплению прибрежных зон. Возможно, однако, что повышение концентрации : будет способствовать усилению фотосинтеза растений, что устранит избыточное накопление диоксида углерода. Известно, что изменение концентрации в биосфере выступает как элемент обратной связи.
Накопление кислорода в атмосфере
Первоначально в атмосфере Земли 
присутствовал в следовых количествах. В настоящее время он составляет 21% но объему воздуха. Появление и накопление в атмосфере связано с жизнедеятельностью зеленых растений. Ежегодно в ходе фотосинтеза кислород поступает в атмосферу в количестве 70—120 млрд. т. Этот кислород необходим для дыхания всех гетеротрофов — бактерий, грибов, животных и человека, а также зеленых растений в ночное время.
Особое значение в поддержании высокой концентрации в атмосфере имеют леса. Подсчитано, что 1 га леса весной и летом за час выделяет в количестве, достаточном для дыхания 200 человек.
Озоновый экран
Еще одно важнейшее следствие выделения растениями кислорода — образование озонового экрана в верхних слоях атмосферы на высоте около 25 км. Озон (
) образуется в результате фото диссоциации молекул под действием солнечной радиации. Озон задерживает большую часть ультрафиолетовых лучей (240—290 нм), губительно действующих на все живое. Возможность частичного разрушения озонового экрана из-за загрязнения атмосферы промышленными и другими отходами - серьезная проблема охраны биосферы.
