自从19世纪中期以来，人们开始大量使用煤炭、石油、天然气，并且为了扩张聚居地和农业生产进行毁林开荒，这些活动向大气中排放了大量的二氧化碳等温室气体，从而引发了全球气候变暖等一系列环境问题。按照《联合国气候变化框架公约（UNFCCC）》的定义，这些向大气中排放二氧化碳等温室气体的过程、活动或机制，被称为“碳源”。而与之相对的，从大气中清除二氧化碳等温室气体的过程、活动或机制，则被称之为“碳汇”。
森林通过植物的光合作用，利用大气中的二氧化碳合成为有机物，并将这些有机物储存在植物体或土壤中，从而起到降低大气二氧化碳浓度的作用，这个过程就是“森林碳汇”。森林是陆地生态系统的主体，全球陆地约37%被森林所覆盖，森林碳汇也占了陆地碳汇近80%，是陆地上最重要的碳汇。
除此之外，还有20%的陆地碳汇是通过其他的生态系统或者过程来完成的。例如草地生态系统、沼泽湿地等也可以通过植物光合作用固碳。与森林略有不同的是，草地和湿地生态系统吸收固定的碳，绝大部分都储存在土壤中，而森林生态系统中，植物和土壤碳储量约各占一半。另外，海洋生态系统也具有和陆地类似的碳汇功能，常常被称为“蓝碳”，也是非常重要的碳汇。
那么森林能够永远固碳吗？我们可以把森林想象成一个储存碳的池子，这个池子同时连接着碳输入的管道和碳排放的管道。森林植物的生长（主要靠光合作用）就是这个碳输入管道，而森林植物自养呼吸、死亡分解以及土壤碳呼吸（异养呼吸）等等就是碳排放管道。当碳输入量大于碳排放量时，这个储碳池里的碳就会增加，也就是固碳。反之，储碳池里的碳就会减少，这就形成了碳排放。比如，当森林处于退化阶段，或者遭遇病虫害火灾等自然灾害，或者被人为破坏，就会造成森林消耗的碳排放大于森林生长的碳吸收，从而丧失固碳功能。由此可见，森林并不能永远固碳。
