El CO₂ suele ser capturado de fuentes industriales fijas, como hornos de cemento o chimeneas de combustión, usando una variedad de tecnologías tales como adsorción de gases, combustión química en bucle, separación de gases por membrana o la formación de hidratos de gas. El CO₂ capturado en estas instalaciones varía en concentración: una central térmica de carbón típica tendrá entre el 10 y el 12% de concentración de CO₂, mientras que una refinería de biocombustible produce una pureza alta de CO₂ con pequeñas impurezas como agua o etanol. A fecha de 2022, una de cada mil emisiones de CO₂ globales son capturadas mediante procesos CCS.

El almacenamiento de CO₂ se realiza en formaciones geológicas profundas, en masas de agua, o en forma de minerales carbonatados. Debido a un posible agravamiento de la acidificación de los océanos, un problema que se deriva también del exceso de CO₂ presente ya en la atmósfera y los océanos, se consideran las formaciones geológicas como una mejor opción de almacenamiento frente a su deposición en lechos marinos. Otra alternativa es su combinación con fuentes biogénicas de CO₂, como la biomasa sostenible, con el fin de fijar ese CO₂ en materia orgánica y lograr emisiones negativaCO₂CO2 de la atmósfera y el ambiente del que se produce).