Carbon liên tục di chuyển giữa khí quyển, đại dương, đất liền và sinh vật sống. Sự di chuyển đó được gọi là chu trình carbon. Thực vật hấp thụ carbon dioxide từ không khí thông qua quá trình quang hợp. Động vật ăn thực vật và giải phóng carbon thông qua quá trình hô hấp. Khi sinh vật chết, các sinh vật phân hủy sẽ trả lại carbon cho đất và không khí. Đại dương hấp thụ carbon và lưu trữ nó trong nước sâu và trầm tích.

Chu trình này đã giữ cho lượng carbon trong khí quyển tương đối ổn định trong hàng nghìn năm. Giờ đây, sự cân bằng đó đã bị phá vỡ. Việc đốt nhiên liệu hóa thạch giải phóng carbon đã bị khóa dưới lòng đất hàng triệu năm. Việc phá rừng làm mất đi những cây cối lẽ ra sẽ hấp thụ carbon. Kết quả là lượng CO2 trong khí quyển tăng nhanh, từ khoảng 280 phần triệu trước thời kỳ công nghiệp hóa lên hơn 420 phần triệu hiện nay.

Một số bể chứa carbon hấp thụ một phần lượng khí thải của con người. Đại dương hấp thụ khoảng một phần tư. Rừng và đất hấp thụ một phần tư khác. Phần còn lại vẫn nằm trong khí quyển và gây ra hiện tượng ấm lên toàn cầu. Khi đại dương ấm lên, chúng hấp thụ ít hơn. Khi rừng cháy, chúng thải ra nhiều hơn. Những phản hồi này có thể đẩy nhanh quá trình biến đổi khí hậu.

Các hồ chứa chính

• Bầu không khí
• Đại dương
• Đất và tầng đất đóng băng vĩnh cửu
• Mỏ nhiên liệu hóa thạch
• Sinh khối sống