CCS全部過程最開始要處理的情況是CO2捕捉，其辦法是在排放燃燒源中分離出CO2，并進行收集、凈化和壓縮，降低工廠中CO2的排放，進而減少大氣中CO2的數量。可以使用的CO2捕捉技術大體包含燃燒前捕捉技術、富氧燃燒捕捉技術及燃燒后捕捉技術。

CO2捕捉技術圖

燃燒前捕捉

燃燒前捕捉技術是把CO2在化石燃料燃燒之前分離出來。先將化石燃料氣化變成H2和CO，CO轉變成CO2，H2當作能源燃燒轉變成H2O，因此CO2即可被分離捕捉出來。集成氣化組合循環技術（integrated gasification combined cycle，IGCC）是指把煤轉變成合成氣的一項技術，是一種比較有代表性的燃燒前捕集CO2的技術。