Biogeokemija je interdisciplinarno polje proučavanja koje se bavi različitim procesima koji utječu na sastav prirode, uključujući zemlju i atmosferu. Ti procesi mogu biti kemijske, biološke, fizičke ili geološke prirode, pa otuda i naziv biogeokemija. Područje je usko povezano s ekologijom po tome što se bavi velikim dijelom života na Zemlji, iako je više usredotočeno na čisto okolišne probleme nego ekologija. Područje je posebno zainteresirano za široke cikličke procese kroz koje prolaze neki elementi i tvari, poput ugljika, dušika i vode. U ciklusu ugljika, na primjer, biogeokemičar prati kretanje ugljika kroz atmosferu, integraciju u organizme, oslobađanje propadanjem i mnoge druge procese.
Prirodni okoliš koji se bavi biogeokemijom sastoji se od mnogo različitih dijelova. Biosfera, koja sadrži sve ekosustave, u biti je zbroj života na Zemlji. Litosfera uključuje vanjsku koru zemlje, ili općenito stjenoviti vanjski sloj bilo kojeg planeta koji se značajno mijenja tijekom vremena. Hidrosfera uključuje svu vodu na zemlji, pedosfera uključuje najudaljeniji sloj kopna i tla na zemlji, a atmosfera uključuje plinove koji okružuju zemlju. Svi ovi aspekti Zemlje u stalnoj su interakciji kroz mnoge procese koji su od velikog interesa za biogeokemičare.
Istraživači u području biogeokemije imaju mnogo različitih ciljeva jer su mnogi od njih specijalizirani za različite aspekte discipline, kao što su kemija, biologija, ekologija ili oceanografija. Jedan od glavnih fokusa biogeokemijskih istraživanja je razvoj računalnih modela za mnoge procese koje ovi znanstvenici proučavaju. Ti se procesi često događaju tijekom dugog vremenskog razdoblja, pa računalni modeli omogućuju znanstvenicima da ih proučavaju na načine koji nisu ograničeni vremenskim brigama. Drugi fokus istraživanja su klimatske promjene; biogeokemičari su zainteresirani za praćenje i modeliranje klimatskih promjena kako bi razumjeli njihove temeljne uzroke i, ako je potrebno, preporučili radnje za njihovo preokretanje ili usporavanje.
Biogeokemija nije isključivo akademska briga. Biogeokemičari su ponekad također aktivni u vladi i industriji, obično u svojstvu savjetnika. Biogeokemičari mogu savjetovati vladine čelnike o pitanjima okoliša i radnjama koje treba poduzeti da ih ispravite. Oni mogu imati sličnu ulogu u industriji, savjetujući industrijske lidere o utjecaju njihovih aktivnosti na okoliš i preporučujući najbolja mjesta za neke industrijske aktivnosti. Ponekad su biogeokemičari čak uključeni u istraživanje rudnih ležišta.