「碳补偿」是个人或是机构透过他们自己行动或是透过碳补偿服务者代为处理，而达到减少净碳排放量的过程。碳补偿的方法有许多种，植树是目前最普遍的一种，以再生能源及能源节约作为补偿方式也越来越普遍，其中包括排放额度交易。
碳补偿的预期目标是要抵抗全球暖化。在「碳中和」的想法越来越被采纳之际，促成碳补偿方案的蓬勃发展。在目前的经济型态下，对一般人而言，这种方案比起要人 们减少石化燃料的使用是更划算的替代方案。但是，碳补偿方案并非没有争议，环保人士及经济学家们持续质疑这些方案的整体利益。以下将对这些方案的优劣作简 单的描述。
植树方案
「植 树方案」包括复育天然林（森林复育）、避免去森林化、或在农场栽植单一树种以获取木材、制造生质柴油、或作其它商业用途。迹地造林 (reforestation)可能是复育单一林种，也可以是复育天然林相。荒地造林(afforestation) 则特别指在非林地（例如农地）上植树，而这些农地通常碳蕴含量相对较低，使在其上造林可以产生较高的碳蓄积（carbon sequestration）效率。
但是，许多环保人士批评利用山林管理的补偿方案的规划与执行方 式所能产生的净利令人怀疑，不适合作为降低长期石化燃料用量的替代方案。更何况，这些蓄积碳源的新生树林死亡衰败之后，会再度将二氧化碳释放出来；因此用 植树方式进行碳补偿只是在延后人为制造二氧化碳的影响而已。
对气候的影响
大面积或茂密的森林可以降低空气中的二氧化碳浓度；当森林或木材被燃烧时，这些碳源会再被释放出来，如果森林可以再长回去，这样的循环还是达成碳中和。 据气候变迁跨政府专家小组（ICPP）在2001的评估，他们指出如果以生物性方案（主要透过植树）进行减缓碳排放，预计在2050年之前可以逐渐蓄积 1000亿吨（100 Gigatonnes）的碳，相当于同时期燃烧石化燃料所预估碳源排放量的10-20％。
但是透过森林蓄积碳源来降温也并非单一的思考方向，例如新生林的栽植也会将一部份地层所蓄积的碳释放至空气中。以马来西亚为例，他们将泥炭沼泽转植成油棕林 的结果，据说使该国成为全世界第3大温室气体生产者。 与植被较少的土地相较之下，森林对气候的影响可以从3个主要面向去探讨：(1)以碳储存库的角色冷却地球、(2)以发散水分制造云层冷却地球、(3)透过 森林吸收阳光能量及减少光反射率来为地球保温。常绿林带因为有很低的光反射率，并且可以遮蔽光反射率高的雪地，所以其保温效果更大。部分的植树方案却只天 真地考虑森林的第一种功能(注1)。
植树的成本从复杂性的角度去衡量的话，植树等生物性缓和全球暖化的方案相较于其它方案是较便宜的方法。IPCC指出，透过植树减缓全球暖化的成本相当合理，如果是在 热带开发中国家进行的话，大约是每公吨二氧化碳0.1至20美金。热带地区进行森林复育成本效益较好的原因不仅是因为成长速度快，同时也因为这些地区的农 民愿意主动栽植及培育树木以改善他们土地的生产力。以90美元栽植900棵树木就足以去除美国平均一个居民每年使用石化燃料所产生的二氧化碳。
栽植树种
理论上，植树方案应该只种植原生树种，以同时造就森林的物种多样性。但是其它非原生树种也可能减缓土壤流失，补注有机物质与地下水。复育的土地初期可种植强 壮、生长快速且非侵略性的树种，帮助后续原生树种的自然复育，这种方式被称为「介入式自然更生法」。有许多树种都可以用来作为复育的种类，其中包括银合欢 （Leucaena leucocephala）在内有12种被广泛使用 (编按: 但对台湾来说, 种植银合欢是不恰当的)。
单种种植例如尤加利类（eucalyptus）等不适当的非原生树种有可能会破坏当地人的土地。但是这些尤加利类或是松柏类（例如Pinus radiata or Pinus caribaea）的树种却是最常被外来的营利者拿来种植的非原生经济树种。他们不在乎这些非原生纯林在环境及生物多样性的价值都不如原生树林，也不在乎 这样的碳补偿方案效果常常适得其反。
避免去森林化
有些碳补偿方案采取的是避免去森林化的策略。这些方案有些是透过倡导开发中国家的社群使用、贩卖或生产高燃料效益的炉具。这将使全世界半数以上人口改变他们烧材、纤维或是动物粪便的旧式烹饪及加热方式，协助减少30-50％的薪材消耗量。
再生能源及能源节约 碳排放的补偿交易有2种基本方式：生产干净能源的补贴方案，以及限制碳消耗的额度。依消费者个人、公司或整个国家而发展出不同的版本。 像是「绿色标章」的能源补贴额度方案在已开发国家通常运用在家户及公司企业。使用者在无法直接取得再生能源时，可使用这些额度去买耗碳能源。
再生能源补偿方式通常包括使用风能、太阳能及生质燃料。部分方式是被用来降低再生能源及传统能源制造成本上的差异，其它则是运用在开发中国家，例如传授当地社群利用痲疯树油（jatropha oil）制造生质柴油。
像是「芝加哥气候交易（Chicago Climate Exchange）」等自发性温室气体排放交易市场，让那些排放量已经降至特定目标之下的公司可以出售他们剩余的额度给其它未达标准的公司，这种方式增加 了环保行动的经济诱因。而类似「欧盟排放交易方案（European Union Emission Trading Scheme）」或是「洁净发展办法（Clean Development Mechanism，CDM）」则以相似的方式运用在政府间的交易。 有些补偿方案提供者则提供跨市场服务，例如有CDM金色标准（CDM Gold Standard）的纽西兰的爱比堤风车农场（Te Apiti wind farm）提供补偿服务给荷兰政府、英国汇丰银行及一般民众。
温室气体降低的计算与认证
由于目前许多碳补偿方案都不是由直接的方式进行碳补偿，因此他们的成效很难确认。这些补偿的额度可由营利或是非营利机构取得，价格约是每吨二氧化碳1至30 美元，并随汇率而变动。在已开发国家，每人每年所排放的二氧化碳量大约是6至23公吨。 补偿的计算系统会因自发性减量系统或是委托性减量系统补偿成效的认定原则而有不同。目前还没有正式的量化标准。
碳补偿的计算可能与几个基本面向有关：(1)基准线（Baseline）：一个提案在尚未执行前的原有碳排放量；(2)额外性 （Additionality）：如果不透过贩卖碳补偿额度获取筹码，这个计划可以进行吗；(3)剩余量（Redundancy）：这些减少的碳量是否必 须符合其它法律或是规定所要求；(4)持久性（Permanence）：减量的部分好处是否是会逆转的？以砍树烧材为例，为取得木材燃料而种树会减少对化 石燃料的需求吗？在植树约50年后，这些新栽植的树林会渐趋成熟，而它去除大气二氧化碳的速度会减缓下来；(5)外漏状况（Leakage）：执行补偿计 画会不会反而造成计划范围外更高的排放量。
碳补偿的争议点 许多环保人士不赞同碳补偿的原则，英国环保人士兼作家蒙毕尔特（George Monbiot）便以中世纪贩卖特权以除罪的例子隐喻碳补偿方案所可能隐藏的问题：也就是对所做的错事不加以悔悟与补正。截至目前为止，还没有任何有关碳 补偿购买者行为的权威研究，例如他们是否曾采取其它方式降低自己制造的二氧化碳量。
此外，一些经济学家也质疑这些碳交易方案是否真的产生预期的好处。质疑的原因来自2个主要碳交易方案碳额度价格的崩跌。他们也质疑碳补偿是否反而会增加对污染性能源的需求，因为截至目前为止，整体能源消耗量并未减少。
其 他的争议点则与碳补偿缺乏适当的市场规范与标准有关，这使一些碳补偿方案的成效遭到质疑。美国商业周刊对碳补偿计划的经理人进行有关碳补偿收益的访问调查 显示，碳补偿计划仅仅只将少许额外的收入用在二氧化碳减量计划上，碳补偿所获得的经费并未在计划成立与否或其规模上扮演重要角色。 从上述的争议点看来，一些评论家指出碳补偿的买卖对于环境上的影响其实无足轻重，并不值得投资。
注1
2005 年12月发表的一个研究成果将这3种森林的功能合并列入考虑后，发现热带森林因为浓密阴郁、成长快速、以及碳蓄积率最高，所以净冷却效应最大。森林在热带地区的成长速度比在温带快3倍，并且在热带雨区的每棵木每年可以去除22公斤大气中的二氧化碳，而在温带地区种树的净冷却效果非常小或几乎等于0，这是树 林吸收阳光的暖化效应与森林碳蓄积的冷却效应相互抵销的结果。这个研究也证实了在较冷区域因较长的覆雪期、常绿林带、低碳蓄积效果，使得进行森林复育反而 会促使全球暖化。由卡内基研究所的凯得拉（Ken Caldeira）表示，在热带地区以外进行复育森林只是浪费时间而已。他指出，要预防气候变迁，我们必须转换我们的能源系统并且保存自然栖地（例如天然 林），才能获得健康的环境。此外，我们也必须投注在那些真正有效的策略而不是那些虚有其表者。他的研究结果显示，只有在热带进行缜密规划执行的植树策略才是有效的。虽然在建筑物或道路旁的绿带并非他的研究对象，他表示，这些绿带也会透过遮阴路面、窗户、及建筑物表面，蓄积碳源，以及促成云的产生而在夏季达到冷却地球的效果。