Bioģeoķīmija ir starpdisciplināra studiju joma, kas ir saistīta ar dažādiem procesiem, kas ietekmē dabas uzbūvi, tostarp zemi un atmosfēru. Šie procesi var būt ķīmiski, bioloģiski, fizikāli vai ģeoloģiski, tādēļ nosaukums ir bioģeoķīmija. Šī joma ir cieši saistīta ar ekoloģiju, jo tā ir saistīta ar lielu daļu dzīvības uz zemes, lai gan tā ir vairāk vērsta uz tīri vides jautājumiem, nevis ekoloģiju. Šo jomu īpaši interesē plaši cikliskie procesi, kuros notiek daži elementi un vielas, piemēram, ogleklis, slāpeklis un ūdens. Piemēram, oglekļa ciklā bioģeoķīmiķis izseko oglekļa pārvietošanos caur atmosfēru, integrāciju organismos, izdalīšanos sabrukšanas rezultātā un daudzus citus procesus.
Dabiskā vide, uz kuru attiecas bioģeoķīmija, sastāv no daudzām dažādām daļām. Biosfēra, kurā ir visas ekosistēmas, būtībā ir dzīvības uz zemes kopums. Litosfēra ietver zemes ārējo garozu vai jebkuras planētas parasti akmeņaino ārējo slāni, kas laika gaitā ievērojami mainās. Hidrosfērā ietilpst viss ūdens uz zemes, pedosfēra ietver visattālāko zemes un augsnes slāni uz zemes, un atmosfērā ietilpst zemi apņemošās gāzes. Visi šie zemes aspekti pastāvīgi mijiedarbojas, izmantojot daudzus procesus, kas ļoti interesē bioģeoķīmiķus.
Pētniekiem bioģeoķīmijas jomā ir daudz dažādu mērķu, jo daudzi no viņiem specializējas dažādos disciplīnas aspektos, piemēram, ķīmijā, bioloģijā, ekoloģijā vai okeanogrāfijā. Viens no galvenajiem bioģeoķīmisko pētījumu mērķiem ir datoru modeļu izstrāde daudziem procesiem, ko šie zinātnieki pēta. Šie procesi bieži notiek lielos laika periodos, tāpēc datormodeļi ļauj zinātniekiem tos pētīt tādos veidos, ko neierobežo laika problēmas. Vēl viens pētniecības virziens ir klimata pārmaiņas; bioģeoķīmiķi ir ieinteresēti klimata pārmaiņu uzraudzībā un modelēšanā, lai izprastu to pamatcēloņus un, ja nepieciešams, ieteiktu rīcību, lai tās mainītu vai palēninātu.
Bioģeoķīmija nav tikai akadēmiska problēma. Bioģeoķīmiķi dažkārt darbojas arī valdībā un rūpniecībā, parasti kā padomdevēji. Bioģeoķīmiķi var konsultēt valdības vadītājus par vides problēmām un darbībām, kas jāveic, lai tos labotu. Viņi var pildīt līdzīgu lomu rūpniecībā, konsultējot rūpniecības vadītājus par savu darbību ietekmi uz vidi un iesakot labākās atrašanās vietas dažām rūpnieciskām darbībām. Dažreiz bioģeoķīmiķi pat ir iesaistīti rūdas atradņu izpētē.