二氧化碳封存的方法有许多种，一般说来可分为地质封存（Geological Storage）和海洋封存（Ocean Storage）两类。
地质封存
地质封存一般是将超临界状态（气态及液态的混合体）的CO2注入地质结构中，这些地质结构可以是油田、气田、咸水层、无法开采的煤矿等。IPCC的研究表明，CO2性质稳定，可以在相当长的时间内被封存。若地质封存点是经过谨慎选择、设计与管理的，注入其中的CO2的99%都可封存1000年以上。
把CO2注入油田或气田用以驱油或驱气可以提高采收率（使用EOR技术可提高30%~60%的石油产量）；注入无法开采的煤矿可以把煤层中的煤层气（甲烷，CH4）驱出来，即所谓的提高煤层气采收率（Enhanced Coal Bed Methane Recovery，ECBM）。
然而，若要封存大量的CO2，最适合的地点是咸水层。咸水层一般在地下深处，富含不适合农业或饮用的咸水，这类地质结构较为常见，同时拥有巨大的封存潜力。不过与油田相比，目前人们对这类地质结构的认识还较为有限。
