Tổng khối lượng của một nguyên tố hóa học trên Trái đất có thể coi như không đổi. Sự phân bố các nguyên tố trong các thành phần khác nhau của môi trường (khí quyển, thủy quyển, địa quyển, sinh quyển). Tốc độ của quá trình truyền khối giữa các thành phần môi trường phụ thuộc vào những biến đổi nhanh hay chậm của những quá trình tự nhiên và những tác động của con người.
Vòng tuần hoàn vật chất của những nguyên tố khác nhau có liên quan đến những phản ứng hóa học. Con người tác động đến tất cả các vòng tuần hoàn thông qua các hoạt động nhân tạo. Mức độ tác động của con người vào tự nhiên được xác định bằng nồng độ trung bình của các nguyên tố và tỷ lệ nồng độ của nguyên tố do con người đưa vào môi trường.
Vòng tuần hoàn của một nguyên tốđược xác định bởi các yếu tố sinh học, hóa học, vật lý và kỹ thuật.
(1) Các yếu tố sinh học
- Thành phần nguyên tố trong cấu trúc sinh khối
- Tính oxi hóa khử của nguyên tố trong hệ thống sinh học - Mức độ hoạt hóa sinh học và tính đa dạng hóa sinh học - Độđộc của nguyên tố và liên kết của chúng
(2) Các yếu tố hóa học
- Tính oxi hóa khử trong môi trường vô sinh - Diễn biến của quá trình quang hóa
- Điều kiện tạo thành và độ bền của các liên kết hóa học
- Khả năng tạo phức và độ phân ly hoặc kết hợp trong môi trường nước - Khả năng hấp phụ, trao đổi ion của một số hình thái hóa học quan trọng - Độ hòa tan của các nguyên tố phổ biến
(3) Các yếu tố vật lý
- Tính phổ biến của nguyên tố trong vỏ Trái đất - Độ bay hơi và liên kết vật lý
- Sự phân bố trong những pha khác nhau
- Khả năng vận chuyển trong hệ thống sinh học và phi sinh học
(4) Các yếu tố kỹ thuật
- Nhu cầu sử dụng và mức độ sản xuất
- Đặc tính kỹ thuật của các quá trình sản xuất, làm giàu và biến đổi nguyên tố