Sekwestracja dwutlenku węgla, CCS (od ) – proces zapobiegania emisji dużych ilości dwutlenku węgla () do atmosfery z punktowych źródeł zanieczyszczeń, takich jak elektrownie i fabryki przemysłu ciężkiego. Polega na wychwyceniu ze spalin, przetransportowaniu na składowisko i zdeponowaniu tak, aby uchronić go przed dostaniem się do atmosfery. Działania te mają na celu łagodzenie wpływu emisji dwutlenku węgla, będącego gazem cieplarnianym, na globalne ocieplenie i zakwaszanie oceanów. Pomimo iż jest wtłaczany w formacje geologiczne od kilku dekad w różnych celach, wliczając wspomaganie wydobycia ropy naftowej, koncepcja długoterminowego składowania gazu jest relatywnie nowa.
Wydzielenie Wychwytywanie jest najbardziej efektywne tam, gdzie jego wytwarzanie jest największe. Chodzi tu głównie o duże elektrownie (zasilane paliwami kopalnymi lub biomasą), rafinerie gazu ziemnego i paliw syntetycznych, czy zakłady produkujące wodór. Wychwytywanie z powietrza jest możliwe, pierwszym podmiotem na świecie, który zajął się sekwestracją dwutlenku węgla komercyjnie jest szwajcarska firma Climeworks. Stężenie dwutlenku maleje wraz z oddaleniem od źródła emisji.