说起碳汇，要先提到全球气候变暖，提到二氧化碳的增加。这就要说到碳源。碳源是指产生二氧化碳之源。自然界中碳源主要是海洋、土壤、岩石与生物体。另外，工业生产、生活等都会产生二氧化碳等温室气体。它们都是主要的碳排放源。这些碳中的一部分，累积在大气圈中引起温室气体浓度升高，打破了大气圈原有的热平衡，导致全球变暖。另一部分则储存在碳汇中。
通俗地说，碳汇主要是指森林吸收并储存二氧化碳的多少，或者说是森林吸收并储存二氧化碳的能力。有资料说，森林面积虽然只占陆地总面积的1/3，但森林植被区的碳储量几乎占到了陆地碳库总量的一半。所以，森林之所以重要，是因为它与气候变化有着直接的联系。
树木通过光合作用吸收了大气中大量的二氧化碳，减缓了温室效应。这就是通常所说的森林的碳汇作用。二氧化碳是植物生长的重要营养物质。植物可以将叶子吸收的二氧化碳和根部输送上来的水分，在光能作用下转变为糖和氧气。绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，并将大气中的二氧化碳转化成有机物，为生物界提供枝叶、茎根、果实、种子，提供最基本的物质和能量来源。这一转化过程，就形成了森林的固碳效果。森林的生长可以吸收并固定二氧化碳，是二氧化碳的吸收器、贮存库和缓冲器。反之，森林一旦遭到破坏，则变成了二氧化碳的排放源。
湿地的作用同样重要。由于水分过于饱和的厌氧的生态特性，湿地积累了大量的无机碳和有机碳。湿地中的微生物活动相对较弱，植物残体分解释放二氧化碳的过程十分缓慢，因此形成了富含有机质的湿地土壤和泥炭层，起到固定碳作用。如果湿地遭到破坏，湿地的固定碳功能将减弱，同时湿地中的碳也会氧化分解，湿地就会由"碳汇"变成"碳源"，加剧全球变暖的进程。