碳捕获将工业生产中的二氧化碳（CO2）用各种手段捕捉后储存或利用的过程。这包括捕捉释放到大气中的二氧化碳，压缩后，压回到枯竭的油田和天然气领域或其他安全的地下场所。碳捕集技术可以分为燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集三种主要方式。

燃烧前捕集：在整体煤气化联合循环发电系统中，首先通入氧气或空气将煤炭和生物质燃料等原料气化，再进入燃烧段进行反应，同时通入一定的水蒸气。最终的产物经过吸收/吸附/膜分离等技术处理后被压缩和运输。

燃烧后捕集：在工艺的燃烧部分之后进行捕集。由于一般对二氧化碳的捕集多用于发电厂，因此往往在电厂燃烧段之后放置一吸收分离装置，使用溶剂对二氧化碳进行吸收，最后吹脱出二氧化碳气体并压缩，进入运输管道。

富氧燃烧：通过将空气中的氮气与氧气分离，使用纯氧对燃料进行燃烧，从而提高燃烧效率（可提高17%-3 5%），提高二氧化碳的纯度，降低一氧化碳等副产物的产生。

这些技术各有优缺点，可以用于适应不同的情况。碳捕集技术的支持者认为，化石燃料在未来几十年内仍将是重要的能源，新型清洁能源暂时无法独挑大梁。这意味着在当前技术现实下，若想在2050年前实现净零排放（net zero emissions），就需要依赖迅速发展的碳捕集技术。