碳封存研究開始于1977年，可分為地質(zhì)封存、海洋封存和礦物封存等方式。

①地質(zhì)封存是將超臨界狀態(tài)（氣態(tài)及液態(tài)的混合體）的二氧化碳（CO2）注入油田、氣田、咸水層、無法開采的煤礦等地質(zhì)結(jié)構(gòu)中。CO2性質(zhì)穩(wěn)定，可以在相當長的時間內(nèi)被封存。若地質(zhì)封存點經(jīng)過謹慎的選擇、設計與管理，注入其中的CO2可封存1000年以上。將CO2注入到油田或氣田還可以驅(qū)油或驅(qū)氣來提高采收率（可提高30%～60%的石油產(chǎn)量）；注入無法開采的煤礦可以把煤層中的煤層氣驅(qū)出，提高煤層氣采收率。要封存大量的CO2，最適合地點是咸水層。咸水層一般在地下深處，富含不適合農(nóng)業(yè)或飲用的咸水，這類地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為常見，同時擁有巨大的封存潛力。不過與油田相比，人們對這類地質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識還較為有限。②海洋封存是指將CO2通過輪船或管道運輸?shù)缴詈：５走M行封存。這種辦法存在對環(huán)境造成不利影響的潛在可能，過高的CO2含量將使海水酸化、海洋生物大量死亡等，此外封存在海底的CO2有可能逃逸到大氣。③礦物封存是指利用各種天然存在的礦石與CO2進行碳酸化反應得到穩(wěn)定的碳酸鹽來固定CO2，與其他方式相比具有以下優(yōu)點：一是由于碳酸鹽的熱穩(wěn)定性，因此是一種最安全、最永恒的固定方式；二是用于CO2礦物封存的原料豐富、儲量大、價格低廉，因此具有大規(guī)模工業(yè)化固碳的潛力。

人類對化石燃料的利用導致了以溫室氣體的大量排放，如果不限制以CO2為主的溫室氣體排放，將會對大氣、海洋、冰川等系統(tǒng)產(chǎn)生顯著變化。因此需要采取一定措施來抵消全球變暖，防止溫室氣體排放對人類生存環(huán)境產(chǎn)生不可逆負面影響。為了實現(xiàn)將全球氣溫升高控制在1.5～2℃的目標，需要在2050年實現(xiàn)零二氧化碳凈排放。除了提高能源效率、使用低含碳量的燃料、核能、可再生能源、增加生物碳匯等間接方案外，碳封存直接將排放的CO2與大氣永久隔離，從而解決氣候變暖的問題。