硅循环在长期全球气候调节中扮演着重要角色。全球硅循环通过碳酸盐-硅酸盐循环对全球碳循环产生巨大影响。硅酸盐矿物风化过程通过上述化学反应将大气中的$转移到水循环中。在地质时间尺度上，风化速率会因构造活动而变化。在地表隆起速率高的时期，硅酸盐风化增加，导致$吸收速率提高，抵消了与地质活动相关的火山$排放增加。这种风化与火山的平衡是控制温室效应和海洋pH在地质时间尺度上的因素之一。
生物成因硅在海底的积累包含了大量关于海洋出口生产发生位置的信息，这些信息的时间尺度从几百年到几百万年不等。因此，蛋白石沉积记录为地质过去大规模的海洋学重组以及古生产力提供了宝贵的信息。硅酸盐在海洋中的平均驻留时间大约为10,000至15,000年。这个相对较短的驻留时间使得海洋硅酸盐浓度和通量对冰期/间冰期的扰动非常敏感，因此是评估气候变化的一个优秀指标。
从湖泊和海洋沉积物中保存的生物成因硅中分析氧同位素（O18:O16）和硅同位素（Si30:Si28）比率，以推导过去气候变化和营养循环的记录（De La Rocha, 2006; Leng and Barker, 2006）。考虑到硅藻在全球碳循环中的作用，这种方法尤其有价值。此外，从生物成因硅（BSi）进行的同位素分析对于追踪南极洲等地区过去的气候变化非常有用，因为在这些地区保存的生物成因碳酸盐较少。
化石海绵骨针中的硅同位素组成（δ30Si）越来越多地被用来估计地质历史上海洋环境中硅酸的浓度，这使得重建过去的硅循环成为可能。通过分析这些同位素，科学家可以更好地理解过去的环境条件，包括海洋的生产力、营养循环以及气候变迁。这些信息对于预测未来环境变化和制定应对策略至关重要。