Ključna razlika između bio-ugljika i fosilnog ugljika je u tome što je bio-ugljik oblik obnovljivog ugljika koji se nalazi u biološkim sustavima poput biljaka, životinja, mikroorganizama, tla i oceana, dok je fosilni ugljik oblik neobnovljivog ugljika koji se nalazi u fosilnim gorivima.
Ugljik je makroelement prisutan u svim živim organizmima i neživim komponentama. Ugljik cirkulira kroz litosferu, atmosferu i hidrosferu kako bi održao ravnotežu. Stoga ugljik postoji u različitim oblicima poput plina, krutog i tekućeg. Glavni rezervoar ugljika je atmosferski ugljik u obliku plina ugljičnog dioksida. Razmjena ugljika održava prirodnu ravnotežu. Ali ta je ravnoteža narušena uglavnom zbog ljudskih aktivnosti. Bio ugljik i fosilni ugljik dva su glavna oblika ugljika.