Karbon oksijen döngüsü, bitkilerin fotosentez sırasında solunum için karbondioksit kullandığı ve oksijen ürettiği süreçtir. Bu işlem sırasında, karbon dioksit bitkinin bir parçası haline gelir ve bitki karbon bakımından zengin bir devletin fosil yakıt olması mümkündür.
Atmosferde karbon, karbondioksit adı verilen bir gaz şeklinde bulunur. Fotosentez sırasında, bitkiler glikoz formunda enerji üretmek için güneş ışınlarının yanında hava ve su moleküllerinden karbon dioksit kullanırlar. Bu, yapraklarda meydana gelir, fakat aynı zamanda alg ve fitoplankton tarafından benimsenen bir işlemdir. Oksijen bu işlemin bir yan ürünü olarak üretilir ve diğer organizmaların kullanması için atmosfere girer. Oradayken, oksijene karbon yapışır ve karbon dioksit oluşur, bu da karbon dioksitin atmosfere tekrar girmesi anlamına gelir.
Fotosentez sırasında, bazı karbonlar tesise kilitlenir. İnsanlar fosil yakıt olarak yüzlerce yıldır ölü olan bitkileri kullandıklarında, bazılarının sabit kalmasına neden olurken diğerlerinin atmosferde kalmasına izin veren doğal karbon oksijen döngüsünü durdururlar. İnsanlar fosil yakıtları yaktıklarında, atmosfere fazla karbon salınır. Sonuç olarak, atmosferdeki karbondioksit seviyeleri eskisinden çok daha yüksek.