早在1991年，美国科学家S.伊德索^[注]最先报道了CO₂施肥效应，发现CO₂浓度增加300ppm（ppm=干空气每百万个分子中该气体的分子数量）导致橘树每年固定的碳增加2.8倍，由此提出了“CO₂施肥效应”的概念。之后，各国科学家在全球范围内的森林、草地、农田等不同生态系统中广泛开展了CO₂施肥实验。2019年，中国科学家基于模型模拟和野外试验的结果，预测全球CO₂浓度每增加100ppm，陆地生态系统每年将新增（3.5±1.9）×10¹⁵克的碳固定。

CO₂施肥效应的作用机制主要包括：①CO₂是绿色植物叶片进行光合作用的原料，大气CO₂浓度上升会直接导致光合速率的提高，进而促进植物的碳积累。②高浓度的CO₂会降低叶片气孔的开放程度，削弱植物的蒸腾作用，减少水分散失，提高水分利用率，促进植物的生长。因此，CO₂施肥效应在干旱地区尤其显著。