地質封存是指把CO2送入海底鹽沼池、油氣層、煤井等不一樣的地質體中。為了使CO2維持在超臨界狀態，通常將CO2地質封存儲存的深度定為800米以下。第一方面，油田和氣田。隨著人們對產油層和產氣層地質狀況的深層次認識，CO2等碳氫化合物已被科學證明能夠儲藏在廢棄的油田和氣田中。除此之外，在油氣采收相對較艱難的油氣田中回注CO2可以很大程度地提升油氣田采收率，提升資源的使用水平，同時還可以延伸油井使用周期。依照統計資料顯示，使用全球廢棄的油氣田封存CO2的質量估計為9230億噸，和全球燃燒化石燃料的發電廠排放的CO2的質量等同。第二方面，沒有碳氫化合物的圈閉。這類地質結構不但能夠集聚封存CO2，還能制止CO2變動，將CO2穩固在沒有碳氫化合物的圈閉中。沒有碳氫化合物的圈閉具備與含氣層、含油層和煤層相似的構造，所以能夠使用這類地質層封存許多的CO2。第三方面，底水-深度蓄水鹽層。含鹽水層的圈閉結構與油田和氣田相比很一般，而且含鹽水層可能有非常大的儲氣結構適合儲存CO2，并且鹽層的區域分布更加寬廣。因此，使用這種結構封存困難不大，是一個易于被廣泛使用的可行性方法，但是存儲時一定要完全認識含鹽水層的每一類性質和地質構造。