燃燒前捕集 主要運用于整體煤氣化聯合循環系統（IGCC）中，將煤高壓富氧氣化變成煤氣，再經過水煤氣變換后將產生二氧化碳和氫氣。由于氣體壓力和二氧化碳濃度高，很容易對二氧化碳進行捕集。剩下的氫氣則可以被當作燃料使用。該技術的捕集系統小，能耗低，在效率以及對污染物的控制方面有很大的潛力。然而，整體煤氣化聯合循環發電技術仍面臨著投資成本太高，可靠性還有待提高等問題。
富氧燃燒 采用傳統燃煤電站的技術流程，但通過制氧技術，將空氣中大比例的氮氣脫除，直接采用高濃度的氧氣與抽回的部分煙氣的混合氣體來替代空氣，這樣得到的煙氣中有高濃度的二氧化碳氣體，可以直接進行處理和封存。該技術路線面臨的最大
難題是制氧技術的投資和能耗太高。
燃燒后捕集 即在燃燒排放的煙氣中捕集二氧化碳，如今常用的二氧化碳分離技術主要有化學吸收法（利用酸堿性吸收）和物理吸收法（變溫或變壓吸附），此外還有膜分離法技術。從理論上說，燃燒后捕集技術適用于任何一種火力發電廠。然而，普通煙氣的壓力小體積大，二氧化碳濃度低，而且含有大量氮氣，因此捕集系統龐大，耗費大量的能源。
