本书以地球生命起源到现代的时间尺度和从分子水平到全球水平的空间尺度为视角，系统阐述了地球地质过程的生物学过程与物质循环。全书分为两部分：第一部分包括大气、陆地、淡水水体和海洋等系统中的微生物和化学过程；第二部分包括一系列短章节，用于解释第一部分章节涉及的相关机理及大尺度生物地球化学循环过程。本书引用了超过 4500 篇文献，提供了丰富的图、表及章节间相互引用，有助于读者较全面地了解生物地球化学研究的历史进程与当今前沿。