地球化学环境的参数是温度压力与物质成分的反应能力，在任何天然环境，这些参数决定哪些矿物相是稳定的。根据这些参数可以把地球上所有的天然环境分为两大类——原生环境和次生环境。
◎原生环境：从循环雨水的最低水平向下延伸直至能够形成正常岩石的最深水平。这是一个高温与高压的环境。在这个环境中，流体的循环受到限制，游离氧的含量比较低。
◎次生环境：是在地球表面风化、侵蚀与沉积的环境。它的特点是温度低，压力低且几乎不变，溶液可以自由流动，游离氧、水及二氧化碳很丰富。
地球物质从一个环境移向另一个环境可以用一个封闭的旋回很好地表示出来（图2-5）。从图解的右手边开始顺时针方向移动，沉积岩遭遇到增高的温度、压力与体系以外新增加的物质而逐渐变质。它们最终变成液态，以致在重结晶时能够分异成各种火成岩与热液。当侵蚀使所生成的岩石又进入地表环境时，风化营力将物质（矿物）中组分的元素主要按其在水中的相对溶解度重新分配。这样就又沉积出一套新的沉积岩，旋回从而“闭合”。图2-5中所示的是简化的，实际上，在任何一个具体的天然环境中，旋回中可以有很大一部分“缺失”。例如，页岩、砂岩可以暴露于风化和侵蚀中，而不经过再融化，甚至没有发生任何明显的变质，这是很常见的。另外，主要的旋回中还有几个重要的小旋回，例如碳从空气中进入植物、动物、有机物层，然后再回到空气中的循环。
地球化学主旋回包括原生的变质与火成分异等深成过程，以及次生的风化、侵蚀、搬运、沉积等表生过程。在图2-5中央的水平分界表示地球化学旋回的这两个地球化学环境之间的界限。
图2-5 地球化学旋回简图