| 序論 | I | |
| 訳者まえがき | III | |
| 元素の周期表 | XI | |
| 記号、単位および略語 | XII | |
| １章 大気（気圏） | 1 | |
| 元素循環の概念 | 1 | |
| 大気の特徴 | 2 | |
| 不活性ガス | 2 | |
| バイオサイクルガス（生物循環ガス） | 4 | |
| 水および短寿命気体 | 5 | |
| 大気中のエアロゾル | 7 | |
| 大気を通じての元素の循環 | 14 | |
| ２章 水圏 | 17 | |
| 河川 | 18 | |
| 氷 | 22 | |
| 湖沼 | 22 | |
| 河口域 | 24 | |
| 海洋 | 25 | |
| ３章 岩石構成元素の地球化学 | 35 | |
| 火成岩とマグマの結晶化 | 37 | |
| 火成岩の元素組成 | 39 | |
| 火成岩の風化 | 39 | |
| 堆積物 | 43 | |
| 続成作用と変成作用 | 45 | |
| 堆積物の質量と組成 | 52 | |
| 地球の地史概要 | 54 | |
| ４章 土壌 | 55 | |
| 粗粒無機質粒子 | 57 | |
| コロイド状無機質粒子 | 58 | |
| 有機物 | 61 | |
| 生物 | 63 | |
| 土壌溶液 | 65 | |
| 土壌空気 | 66 | |
| 土壌の組成 | 67 | |
| 土壌生成速度 | 70 | |
| 土壌中における元素の滞留時間 | 70 | |
| ５章 生物圏と元素の循環 | 73 | |
| 生物中のC、H、N、O、S | 79 | |
| 元素循環の表示法 | 80 | |
| 炭素の循環 | 81 | |
| 水素の循環 | 84 | |
| 酸素の循環 | 86 | |
| 窒素の循環 | 88 | |
| 硫黄の循環 | 92 | |
| 他の元素の循環 | 94 | |
| ６章 生物体の元素組成 | 97 | |
| 生物試料の収集と除染 | 97 | |
| 分析誤差 | 98 | |
| 分析結果の表示 | 99 | |
| 概論 | 100 | |
| バクテリアおよび非維管束植物 | 100 | |
| バクテリア | 101 | |
| 海洋の植物プランクトン | 101 | |
| 海洋の緑藻、紅藻、褐藻 | 101 | |
| 地衣類 | 104 | |
| 菌類 | 105 | |
| 蘚苔類 | 106 | |
| 維管束植物 | 106 | |
| トクサ類およびヒカゲノカズラ類 | 106 | |
| シダ類 | 106 | |
| 裸子植物 | 107 | |
| 種子植物 | 107 | |
| 海洋の動物 | 111 | |
| 海洋動物の硬組織 | 114 | |
| 昆虫 | 117 | |
| 無脊椎動物の血液 | 118 | |
| 哺乳動物の組織 | 119 | |
| 脊椎動物の血液 | 121 | |
| 細胞内顆粒 | 123 | |
| ７章 生物による元素の吸収と分泌 | 125 | |
| ガスの吸収と分泌 | 125 | |
| 溶液からのイオンの吸収 | 127 | |
| イオンの受動的拡散 | 129 | |
| 液胞 | 130 | |
| 積極的移動 | 130 | |
| 藻類による無機物質の分泌 | 132 | |
| バクテリアや菌類によるイオンの吸収 | 133 | |
| 多細胞植物によるイオンの吸収 | 134 | |
| 維管束植物体内でのイオンの移動 | 137 | |
| 植物による塩類の分泌 | 138 | |
| 無脊椎動物によるイオンの吸収 | 139 | |
| 脊椎動物の細胞によるイオンの吸収と排出 | 141 | |
| 脊椎動物全体における吸収と分泌 | 142 | |
| イオンの能動輸送の要約 | 146 | |
| ８章 元素の必須性、欠乏および毒性 | 147 | |
| 植物、バクテリアおよび菌類 | 150 | |
| 植物、バクテリアおよび菌類に対する必須元素 | 151 | |
| バクテリアや下等植物の培養液 | 152 | |
| 維管束植物の培養液 | 156 | |
| 動物の養分要求 | 159 | |
| 元素の人体内滞在時間と蓄積性毒物 | 167 | |
| 哺乳動物に対する気体物質の毒性 | 168 | |
| ９章 元素の化学的形態と作用 | 169 | |
| 構造的無機物質 | 170 | |
| イオンとして電気化学的機能および情報伝達機能をもつもの | 171 | |
| 低分子物質−移動性複合物その他 | 173 | |
| ハロゲンを含む有機化合物 | 173 | |
| 有機フッ素化合物 | 173 | |
| 有機塩素化合物 | 174 | |
| 有機臭素化合物 | 175 | |
| 有機沃素化合物 | 176 | |
| 移動性複合物 | 177 | |
| ポーフィリン複合物 | 177 | |
| その他の低分子物質 | 181 | |
| 高分子：タンパク質と酵素 | 184 | |
| 金属活性化酵素 | 185 | |
| 金属タンパクおよび金属酵素 | 187 | |
| 顆粒 | 203 | |
| 金属とニトロゲナーゼ系 | 203 | |
| ミトコンドリア内の金属 | 204 | |
| 葉緑体中の金属 | 204 | |
| １０章 同位体の生物学的分画 | 207 | |
| 理論 | 207 | |
| 標準物質に関する注意 | 209 | |
| 同位体存在比の表示法 | 209 | |
| 同位体の酵素化学的分画 | 210 | |
| 単細胞生物や下等植物による同位体分画 | 212 | |
| 高等植物による同位体分画 | 215 | |
| 動物による同位体分画 | 217 | |
| 重い同位体の毒性 | 219 | |
| 同位体の生物的分画の環境効果 | 219 | |
| １１章 環境中の放射性核種 | 223 | |
| 天然の放射性核種 | 223 | |
| 人工放射性核種 | 225 | |
| 大気中の放射性核種 | 227 | |
| 水圏の放射性核種 | 229 | |
| 岩石および土壌中の放射性核種 | 233 | |
| 海洋生物圏の放射性核種 | 237 | |
| 陸上生物圏の放射性核種 | 237 | |
| 放射線の生物的影響と人体の許容量 | 240 | |
| １２章 人間活動の環境に対する影響 | 243 | |
| 大気汚染 | 243 | |
| 二酸化炭素 | 244 | |
| 一酸化炭素 | 245 | |
| 窒素酸化物 | 246 | |
| 二酸化硫黄 | 246 | |
| 他の気体 | 247 | |
| 煙 | 249 | |
| 他の粒状物質 | 250 | |
| 防止対策 | 251 | |
| 水質汚染 | 251 | |
| 淡水の汚染 | 253 | |
| 海洋汚染 | 255 | |
| 土壌混入と土壌汚染 | 255 | |
| 局地的な土壌汚染の例 | 261 | |
| 食物連鎖のバイオマグニフィケーション | 263 | |
| 天然資源の枯渇 | 264 | |
| １３章 地圏と生物圏の元素 | 267 | |
| 参考文献 | 318 | |
| 図表索引 | 361 | |
| 用語索引 | 365 | |