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El ciclo del fósforo es lento en comparación con otros ciclos biogeoquímicos como el del agua, el carbono y el nitrógeno.
En la naturaleza, el fósforo se encuentra sobretodo en forma de iones fosfato, PO43. Los compuestos fosfatados se encuentran en las rocas sedimentarias y, a medida que estas se meteorizan —se desgastan a lo largo del tiempo— el fósforo que contienen se filtra lentamente hacia el suelo y las aguas superficiales. La ceniza volcánica, los aerosoles y el polvo mineral también pueden ser fuentes significativas de fosfatos, aunque el fósforo no tiene realmente una fase gaseosa como el carbono, el nitrógeno y el azufre.
Cuando los compuestos fosfatados de los cuerpos o desechos de los organismos marinos se hunden hasta el suelo oceánico, forman nuevas capas sedimentarias. Con el transcurso de largos periodos de tiempo, la roca sedimentaria fosfatada puede moverse del océano a la tierra mediante un proceso geológico llamado levantamiento. Sin embargo, este proceso es muy lento y el ion fosfato promedio tiene un tiempo de residencia oceánica —tiempo que pasa en el océano— de 20,000 a 100,000 años.