碳循環是指碳元素在地球上的生物圈、巖石圈、水圈及大氣圈中交換，并隨地球的運動循環不止的現象。

地球上最大的兩個碳庫是巖石圈和化石燃料，含碳量約占地球上碳總量的99.9%。這兩個庫中的碳活動緩慢，實際上起著貯存庫的作用。地球上還有三個碳庫：大氣圈庫、水圈庫和生物庫。這三個庫中的碳在生物和無機環境之間迅速交換，容量小而活躍，實際上起著交換庫的作用。巖石中的碳因自然和人為的各種化學作用分解后進入大氣和海洋，同時死亡生物體以及其他各種含碳物質又不停地以沉積物的形式返回地殼中，由此構成了全球碳循環的一部分。碳的地球生物化學循環控制了碳在地表或近地表的沉積物和大氣、生物圈及海洋之間的遷移。

生物圈中的碳循環主要表現在陸地和海洋中的植物從大氣中吸收二氧化碳，然后通過生物或地質過程以及人類活動，又以二氧化碳的形式返回大氣中。大氣中的二氧化碳大約20年可完全更新一次。

簡單來說，

碳源是指向大氣中釋放碳的過程、活動或者機制，

碳匯是指通過種種措施吸收大氣中的二氧化碳，從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過程、活動或機制。

我們已經知道碳元素會以不同的形態存在于自然界，從而形成碳的儲存庫。在對溫室氣體的研究中，碳源與碳匯是一對相對的概念。碳源可以被表述為“一個碳儲庫，它向其他碳儲庫提供碳，因此儲量隨時間減少”或者“有機碳釋放超過吸收的系統或區域，如毀林、化石燃料燃燒等”。

通俗來講，某些自然過程釋放到大氣中的二氧化碳比它們吸收的要多。任何使用化石燃料的過程（例如燃燒煤炭來發電）都會向大氣中釋放大量碳；飼養牲畜也會向大氣中釋放大量碳（溫室氣體）。這些將碳釋放到大氣中的過程也被稱為碳源。

與碳源相反，碳匯指從大氣中吸收的碳多于釋放的碳的碳循環介質（或自然過程），包括植物、海洋和土壤等，這三者是最大的碳匯。世界森林每年吸收 26 億噸二氧化碳；地球的土壤每年吸收大約四分之一的人為排放；工業革命以來海洋吸收了大約四分之一釋放到大氣中的二氧化碳。

碳足跡是指人類在生產生活中，直接或間接排放二氧化碳和其他溫室氣體的總量，源于生態足跡概念，計算的是一件產品在原料、制造、運輸、銷售、使用、廢棄和回收等全生命周期中所產生的碳排放，這不僅包括產品本身，也包括其產業鏈、供應鏈等關聯范圍的碳排放。

碳足跡可分為第一碳足跡和第二碳足跡：  

第一碳足跡是生產生活中直接使用化石能源造成的碳排放量，如乘飛機、發電等；

第二碳足跡是購買和使用商品，如消費一瓶瓶裝水時，因為生產、運輸、銷售、回收等過程間接產生的碳排放量。

碳足跡還可從個人、產品、企業、國家四個層次來理解。對于個人，碳足跡可以是開車上下班等日常行為產生的碳排放；對于產品，碳足跡反映一件產品的環境友好程度，碳足跡越少，意味著與它相關的碳排放越少，對環境也就越友好；對于企業，碳足跡可發掘企業減排潛力，提升競爭力；對于國家，碳足跡意味著各行業碳排放量總和。

碳標識也叫碳標簽，是環境標識的一種，是披露商品在全生命周期中（質化的或量化的）碳排放信息的政策工具，指的是通過對商品生命周期每個階段的碳排放量進行核算、確認和報告，將量化結果標識在產品或服務的標簽上，以告知消費者產品的碳信息。

碳標識一般包括兩個步驟：量化/計算與溝通/標識。量化/計算是指在一定方法學下計算得到商品全生命周期溫室氣體排放量，而溝通/標識是指確保商品獲得的碳標識可監測、可報告、可核查且真實反映了其碳排放。

迄今已有包括日本、英國、美國、瑞典、中國在內的多個國家和地區采用了碳標識，全世界目前共有31個碳足跡標簽在用，我國大陸地區在2018年開始推動“碳足跡標簽”計劃。

零排放即完全不產生任何排放，這在現有技術層面是不可能實現的。碳凈零排放是指基于一個基準目標，盡可能快速地將溫室氣體排放減少到一個低的基準水平，同時通過增加碳匯、碳捕捉與碳封存等技術手段，將與排放量相等的溫室氣體進行清除，從而平衡排放與吸收，不再增加地球負擔，達到凈零排放。

凈零排放可應用于企業、國家或全球經濟。科學表明，為了避免災難性的氣候崩潰，在2050年之前，全球經濟的各個組成部分都需要實現脫碳。

碳匯量與碳儲量都可以用來描述碳匯的性質，但表達的意義不同，碳儲量是存量，碳匯量是流量。以森林碳匯為例：森林有5大碳儲庫，分別是地上和地下生物量、凋落物和枯死木等死有機質、土壤有機碳庫；而森林碳匯是指森林通過植物光合作用吸收大氣中的CO2，并將其固定在生物體和土壤中的活動、過程或機制。森林碳儲量是指某個時間點森林生態系統各碳庫中碳元素的儲備量（或質量），是森林生態系統多年累積的結果；而森林碳匯量可以用一定時間內森林碳儲量的變化量之和來表示。

碳減排是指減少二氧化碳的排放量。諾貝爾獎獲得者、化學家斯凡特·阿累利烏斯認為, 化石能源的燃燒使用將不可避免地增加大氣中二氧化碳的濃度, 預計到2050年, 溫室氣體（CO2）濃度將達到550 PPM, 它將擾亂自然生態系統的各種因素（如海水溫度、洋流以及太陽輻射）間的微妙平衡。

1992年聯合國環境與發展大會首次把全球資源環境管理提升到國家發展戰略高度, 提出了“可持續發展” 理念, 通過了《聯合國氣候變化框架公約》 明確提出了控制大氣中溫室氣體濃度上升, 減少二氧化碳排放是國際社會共同的責任和義務。

氣候中和是指當一個組織的活動對氣候系統沒有產生凈影響。在氣候中和的定義中，除了盡可能實現各種溫室氣體的凈零排放，還必須考慮區域或局部的地球物理效應，例如來自飛機凝結痕跡的輻射效應等。

以歐盟為例，2018年，歐盟委員會通過了一項戰略性長期愿景（A Clean Planet for all），旨在于2050年實現繁榮、現代化、競爭性和氣候中和的經濟；2019年，《歐洲綠色協議》公布，明確提出使歐盟成為世界上首個氣候中和的地區，并制定了詳細的路線圖和政策框架，覆蓋工業、農業、交通、能源等幾乎所有經濟領域，以加快歐盟經濟從傳統模式向可持續發展模式