Археи играют важную роль в круговоротах углерода и азота на Земле, потому что они вторично используют эти элементы в своих различных средах обитания. 12

В круговороте азота археи осуществляют многие этапы, включая реакции, удаляющие азот из экосистемы (азотное дыхание и денитрификация), и процессы, в ходе которых поглощается азот (усвоение нитратов и фиксация азота). 12 Также археи играют важную роль в почвенном окислении аммиака: они образуют нитриты, которые затем окисляются другими микробами в нитраты, которые потребляются растениями и другими организмами. 12

В круговороте углерода метаногены удаляют водород и играют важную роль в разложении органической материи в анаэробных экосистемах, таких как илы, болота и водоочистные сооружения. 1

В круговороте серы археи, живущие за счёт окисления соединений серы, получают их из каменистых пород и делают доступными для других организмов. 12