二氧化碳封存的方法有許多種，一般說來可分為地質封存（Geological Storage）和海洋封存（Ocean Storage）兩類。
地質封存
地質封存一般是將超臨界狀態（氣態及液態的混合體）的CO2注入地質結構中，這些地質結構可以是油田、氣田、咸水層、無法開采的煤礦等。IPCC的研究表明，CO2性質穩定，可以在相當長的時間內被封存。若地質封存點是經過謹慎選擇、設計與管理的，注入其中的CO2的99%都可封存1000年以上。
把CO2注入油田或氣田用以驅油或驅氣可以提高采收率（使用EOR技術可提高30%~60%的石油產量）；注入無法開采的煤礦可以把煤層中的煤層氣（甲烷，CH4）驅出來，即所謂的提高煤層氣采收率（Enhanced Coal Bed Methane Recovery，ECBM）。
然而，若要封存大量的CO2，最適合的地點是咸水層。咸水層一般在地下深處，富含不適合農業或飲用的咸水，這類地質結構較為常見，同時擁有巨大的封存潛力。不過與油田相比，目前人們對這類地質結構的認識還較為有限。
