Plusieurs réservoirs   géologiques peuvent être aptes à stocker le CO₂ pour de longues périodes. Chaque type possède ses qualités et ses défauts, mais dans tous les cas la sécurité du stockage doit être garantie par la présence d’une couche supérieure imperméable.

Il faut bien se garder de concevoir ces réservoirs   comme des « trous » dans le sous-sol. Il s’agit le plus souvent de roches poreuses, dont les vides contiennent généralement de l’eau ou des gaz, et le stockage s’effectuera dans les porosités en chassant le fluide actuellement présent.

Les types de stockage géologique du CO₂

Le CO₂ peut être injecté dans des couches géologiques profondes constituées de roches poreuses et perméables souvent gorgées d’eau salée impropre à la consommation : les aquifères salins. La présence de formations étanches (argile, sel, …) au-dessus des sites de stockage évite toute remontée du CO₂ en surface. Localement, ces roches réservoirs   sont le siège de gisements de pétrole ou de gaz naturel qui possèdent par nature une structure de piège : le stockage de CO₂ est possible dans les gisements épuisés ou en fin d’exploitation avec la possibilité de pratiquer la récupération assistée   du pétrole. Enfin, le stockage du CO₂ est envisageable dans des veines de charbon profondes inexploitées où l’affinité du CO₂ pour le charbon permet la production de méthane.