碳循环是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。

地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总量的99.9%。这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。地球上还有三个碳库：大气圈库、水圈库和生物库。这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换，容量小而活跃，实际上起着交换库的作用。岩石中的碳因自然和人为的各种化学作用分解后进入大气和海洋，同时死亡生物体以及其他各种含碳物质又不停地以沉积物的形式返回地壳中，由此构成了全球碳循环的一部分。碳的地球生物化学循环控制了碳在地表或近地表的沉积物和大气、生物圈及海洋之间的迁移。

生物圈中的碳循环主要表现在陆地和海洋中的植物从大气中吸收二氧化碳，然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。大气中的二氧化碳大约20年可完全更新一次。

简单来说，碳源是指向大气中释放碳的过程、活动或者机制，碳汇是指通过种种措施吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。

我们已经知道碳元素会以不同的形态存在于自然界，从而形成碳的储存库。在对温室气体的研究中，碳源与碳汇是一对相对的概念。碳源可以被表述为“一个碳储库，它向其他碳储库提供碳，因此储量随时间减少”或者“有机碳释放超过吸收的系统或区域，如毁林、化石燃料燃烧等”。

通俗来讲，某些自然过程释放到大气中的二氧化碳比它们吸收的要多。任何使用化石燃料的过程（例如燃烧煤炭来发电）都会向大气中释放大量碳；饲养牲畜也会向大气中释放大量碳（温室气体）。这些将碳释放到大气中的过程也被称为碳源。

与碳源相反，碳汇指从大气中吸收的碳多于释放的碳的碳循环介质（或自然过程），包括植物、海洋和土壤等，这三者是最大的碳汇。世界森林每年吸收 26 亿吨二氧化碳；地球的土壤每年吸收大约四分之一的人为排放；工业革命以来海洋吸收了大约四分之一释放到大气中的二氧化碳。

碳足迹是指人类在生产生活中，直接或间接排放二氧化碳和其他温室气体的总量，源于生态足迹概念，计算的是一件产品在原料、制造、运输、销售、使用、废弃和回收等全生命周期中所产生的碳排放，这不仅包括产品本身，也包括其产业链、供应链等关联范围的碳排放。

碳足迹可分为第一碳足迹和第二碳足迹：  

第一碳足迹是生产生活中直接使用化石能源造成的碳排放量，如乘飞机、发电等；

第二碳足迹是购买和使用商品，如消费一瓶瓶装水时，因为生产、运输、销售、回收等过程间接产生的碳排放量。

碳足迹还可从个人、产品、企业、国家四个层次来理解。对于个人，碳足迹可以是开车上下班等日常行为产生的碳排放；对于产品，碳足迹反映一件产品的环境友好程度，碳足迹越少，意味着与它相关的碳排放越少，对环境也就越友好；对于企业，碳足迹可发掘企业减排潜力，提升竞争力；对于国家，碳足迹意味着各行业碳排放量总和。

碳标识也叫碳标签，是环境标识的一种，是披露商品在全生命周期中（质化的或量化的）碳排放信息的政策工具，指的是通过对商品生命周期每个阶段的碳排放量进行核算、确认和报告，将量化结果标识在产品或服务的标签上，以告知消费者产品的碳信息。

碳标识一般包括两个步骤：量化/计算与沟通/标识。量化/计算是指在一定方法学下计算得到商品全生命周期温室气体排放量，而沟通/标识是指确保商品获得的碳标识可监测、可报告、可核查且真实反映了其碳排放。

迄今已有包括日本、英国、美国、瑞典、中国在内的多个国家和地区采用了碳标识，全世界目前共有31个碳足迹标签在用，我国大陆地区在2018年开始推动“碳足迹标签”计划。

零排放即完全不产生任何排放，这在现有技术层面是不可能实现的。碳净零排放是指基于一个基准目标，尽可能快速地将温室气体排放减少到一个低的基准水平，同时通过增加碳汇、碳捕捉与碳封存等技术手段，将与排放量相等的温室气体进行清除，从而平衡排放与吸收，不再增加地球负担，达到净零排放。

净零排放可应用于企业、国家或全球经济。科学表明，为了避免灾难性的气候崩溃，在2050年之前，全球经济的各个组成部分都需要实现脱碳。

碳汇量与碳储量都可以用来描述碳汇的性质，但表达的意义不同，碳储量是存量，碳汇量是流量。以森林碳汇为例：森林有5大碳储库，分别是地上和地下生物量、凋落物和枯死木等死有机质、土壤有机碳库；而森林碳汇是指森林通过植物光合作用吸收大气中的CO2，并将其固定在生物体和土壤中的活动、过程或机制。森林碳储量是指某个时间点森林生态系统各碳库中碳元素的储备量（或质量），是森林生态系统多年累积的结果；而森林碳汇量可以用一定时间内森林碳储量的变化量之和来表示。

碳减排是指减少二氧化碳的排放量。诺贝尔奖获得者、化学家斯凡特·阿累利乌斯认为, 化石能源的燃烧使用将不可避免地增加大气中二氧化碳的浓度, 预计到2050年, 温室气体（CO2）浓度将达到550 PPM, 它将扰乱自然生态系统的各种因素（如海水温度、洋流以及太阳辐射）间的微妙平衡。

1992年联合国环境与发展大会首次把全球资源环境管理提升到国家发展战略高度, 提出了“可持续发展” 理念, 通过了《联合国气候变化框架公约》 明确提出了控制大气中温室气体浓度上升, 减少二氧化碳排放是国际社会共同的责任和义务。

气候中和是指当一个组织的活动对气候系统没有产生净影响。在气候中和的定义中，除了尽可能实现各种温室气体的净零排放，还必须考虑区域或局部的地球物理效应，例如来自飞机凝结痕迹的辐射效应等。

以欧盟为例，2018年，欧盟委员会通过了一项战略性长期愿景（A Clean Planet for all），旨在于2050年实现繁荣、现代化、竞争性和气候中和的经济；2019年，《欧洲绿色协议》公布，明确提出使欧盟成为世界上首个气候中和的地区，并制定了详细的路线图和政策框架，覆盖工业、农业、交通、能源等几乎所有经济领域，以加快欧盟经济从传统模式向可持续发展模式。