Biogeokemija je interdisciplinarno študijsko področje, ki se ukvarja z različnimi procesi, ki vplivajo na sestavo narave, vključno z zemljo in atmosfero. Ti procesi so lahko kemične, biološke, fizične ali geološke narave, od tod tudi ime biogeokemija. Področje je tesno povezano z ekologijo, saj se ukvarja z večjim delom življenja na zemlji, čeprav je bolj osredotočeno na izključno okoljska vprašanja kot ekologija. Področje zanimajo predvsem široki ciklični procesi, skozi katere gredo nekateri elementi in snovi, kot so ogljik, dušik in voda. V ciklu ogljika, na primer, biogeokemik sledi gibanju ogljika skozi ozračje, integraciji v organizme, sproščanju z razpadom in številnimi drugimi procesi.
Naravno okolje, s katerim se ukvarja biogeokemija, je sestavljeno iz številnih različnih delov. Biosfera, ki vsebuje vse ekosisteme, je v bistvu seštevek življenja na zemlji. Litosfera vključuje zunanjo zemeljsko skorjo ali splošno kamnito zunanjo plast katerega koli planeta, ki se sčasoma bistveno spreminja. Hidrosfera vključuje vso vodo na zemlji, pedosfera vključuje najbolj zunanjo plast kopnega in prsti na zemlji, atmosfera pa vključuje pline, ki obdajajo zemljo. Vsi ti vidiki Zemlje nenehno vplivajo na številne procese, ki so zelo zanimivi za biogeokemike.
Raziskovalci na področju biogeokemije imajo veliko različnih ciljev, saj so mnogi od njih specializirani za različne vidike discipline, kot so kemija, biologija, ekologija ali oceanografija. Eden od glavnih poudarkov biogeokemičnih raziskav je razvoj računalniških modelov za številne procese, ki jih ti znanstveniki preučujejo. Ti procesi se pogosto pojavljajo v daljšem časovnem obdobju, zato računalniški modeli omogočajo znanstvenikom, da jih preučujejo na načine, ki niso omejeni s časovnimi pomisleki. Druga raziskovalna usmeritev so podnebne spremembe; biogeokemike zanima spremljanje in modeliranje podnebnih sprememb, da bi razumeli njihove osnovne vzroke in po potrebi priporočili ukrepe za njihovo obrnitev ali upočasnitev.
Biogeokemija ni izključno akademska skrb. Biogeokemiki so včasih dejavni tudi v vladi in industriji, običajno kot svetovalec. Biogeokemiki lahko svetujejo vladnim voditeljem o okoljskih vprašanjih in ukrepih, ki jih je treba sprejeti za njihovo odpravo. Lahko imajo podobno vlogo v industriji, svetujejo vodilnim v industriji o vplivih njihovih dejavnosti na okolje in priporočajo najboljše lokacije za nekatere industrijske dejavnosti. Včasih se biogeokemiki celo ukvarjajo z iskanjem rudnih nahajališč.