Het prachtig geïllustreerde "Elementaire kringlopen" beschrijft de voor het leven noodzakelijke kringlopen van de elementen waterstof, zuurstof, koolstof, stikstof en zwavel. Waar de kringlopen van waterstof en zuurstof in grote mate rechtlijnig en onbeïnvloedbaar zijn, vormen de overige drie elementen het onderwerp van complexe, met het leven interagerende kringlopen van verontrustende menselijke interventie. Na een algemene beschrijving van de vijf kringlopen, waarin hij o.m. de rol van bacteriën benadrukt, legt Smil de werking van de complexe koolstof-, stikstof- en zwavelcycli uit.

De tweede helft van het boek behandelt de invloed van de menselijke activiteit, die pas met de industrialisatie verstorend begon te werken. Smil bevestigt de fundamentele afhankelijkheid van de mens van het goed functioneren van de elementaire kringlopen, maar brengt nuchtere informatie over onze invloed erop. Enerzijds benadrukt hij de hiaten in onze kennis en de onzekerheid van de wetenschappelijke meting. Bepaalde alarmerende cijfers en voorspellingen over opwarming en verzuring waren overdreven of onjuist (e.g. de paniek in de jaren '80 over "Waldsterben" is ongefundeerd gebleken). Vele lokale ecosystemen worden ernstig bedreigd, maar op globale en langdurige schaal blijkt de menselijke invloed voorlopig klein te zijn. Anderzijds is de fundamentele samenhang tussen de cycli en de levende wezens zowel een bron van zorg als een bron voor de verwerking van het teveel aan koolstof, stikstof en zwavel, tenminste zolang de emissie ervan binnen bepaalde grenzen blijft.

Recent is bijvoorbeeld ontdekt dat de noordelijke bossen in staat zijn om het teveel aan door de mens geproduceerd koolstof in zich op te nemen, maar dat deze aanpassing niet meer opgaat bij een nog hogere emissie aan koolstof of stikstof (die laatste draagt ook bij aan het broeikaseffect). De voornaamste oproep die Smil lanceert, is de vermindering van de emissie. Deze is op het ogenblik technisch mogelijk, en zou voorkomen dat er zorgwekkender evoluties ontstaan dan tot nog toe bekend. Uiteindelijk beschouwt Smil de emissieproblemen als uitdagingen voor de mensheid: diens atmosfeer' overspant geleidelijk aan de biosfeer, wat een planetaire verantwoordelijkheid als gevolg heeft. In dit boek bereikt hij een goede balans tussen complexiteit en duidelijkheid, tussen verontrustende gegevens en wetenschappelijke onzekerheden, en tussen bezorgdheid en hoop.