Et geokemisk reservoir er en del af jorden , der har gennemgået en lignende geokemisk historie, og har fælles egenskaber, når de interagerer med hinanden og geologiske processer.
Geokemiske reservoirer kan kun adskille sig fra hinanden i nogle geokemiske træk. Således har kappereservoirer en lignende petrokemisk sammensætning og adskiller sig i indholdet af nogle sjældne grundstoffer og isotoper.
Når man overvejer geokemien af forskellige elementer, kan forskellige geokemiske reservoirer skelnes inden for de samme dele af jorden. For eksempel, når man overvejer kappeafgasning , kan alle overfladegeosfærer betragtes som et enkelt reservoir, hvori flygtige elementer akkumuleres. På den anden side, når man overvejer kulstoffets geokemi , er det for en kvalitativ beskrivelse af havets interaktion med atmosfæren og jordskorpen nødvendigt at skelne i havet i det mindste det overfladenære lag og de dybe dele, som afvige i tid og type reaktion på ændringer i atmosfæren.