CCS技术包括CO₂捕集、运输以及封存三个环节。在电力和热力生产中进行CO₂捕集的技术主要有三类：燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧技术；管道输送是实现CO₂大规模封存、利用需要解决的中间环节；地质封存是CCS中的最后环节，通过管道技术将高纯度的超临界/密相CO₂输送并注入封存地点，有效、可靠、规模化的封存方式主要有枯竭油气藏封存、深部咸水层封存和煤层封存。各环节技术发展水平不一，以运输技术最为成熟，封存技术最为薄弱。

自2007年以来，中国积极开展CCS研发与示范活动，建成多个工业试点和示范工程，如中国神华煤制油深部咸水层CO₂地质封存示范工程、延长油田CO₂管道输送项目、中石油吉林油田CO₂管道项目、中石化胜利油田CO₂强化采油（CO₂-EOR，简称EOR）示范工程、中石油吉林油田EOR示范项目等。

化石能源燃烧产生的CO₂是造成全球气候变化的主要原因，CCS技术可以有效地减少来自大型发电厂、钢铁厂、化工厂等排放源产生的CO₂排放量，是众多碳减排方法中最具现实意义和可能性的途径，是减少温室气体排放、应对气候变化的一个重要选项。