Systémy CDR možno koncepčne rozdeliť na dva základné typy: cyklické a „raz použité“. Cyklické systémy CDR používajú jediný materiál na opakované zachytávanie CO₂, ktorý sa po extrakcii CO₂ regeneruje a opätovne používa, zatiaľ čo „raz použité“ systémy používajú materiál, ktorý reaguje s CO₂ iba raz a potom sa distribuuje do životného prostredia. Cyklické systémy sú energeticky náročnejšie.
- Cyklické systémy CDR, ako napríklad chemické priame zachytávanie vzduchu (DAC), opakovane používajú jednu dávku materiálu na zachytávanie CO₂ v cyklickom procese. Po tom, čo materiál zachytí určité množstvo CO₂, sa CO₂ extrahuje (typicky pomocou tepla), CO₂ sa oddelí do relatívne čistého prúdu vhodného na skladovanie (geologická sekvestrácia alebo mineralizácia) a materiál sa opätovne použije v ďalšom cykle. Hlavným vstupom (okrem vzduchu) pre cyklické systémy je energia. Cyklické systémy majú minimálnu požiadavku na energiu danú druhým termodynamickým zákonom. Hybridné (technické/biologické) systémy zachytávania uhlíka, ako napríklad BECCS, kde je výstup v podstate čistý prúd CO₂, sú tiež v podstate cyklické systémy, keď sa zváži celý súbor procesov vrátane počiatočnej fotosyntézy rastlinami.
- Systémy CDR „raz použité“, ako napríklad zrýchlené zvetrávanie hornín (ERW) a zvyšovanie alkality oceánov (OAE), používajú materiály, ktoré sú mimo rovnováhy s atmosférou, ako napríklad alkalické minerály extrahované zo zeme alebo určité druhy priemyselných vedľajších produktov. Po spracovaní sa tento materiál široko distribuuje a nechá sa reagovať s atmosférickým CO₂, aby sa uhlík viazal. Výstupom procesu „raz použité“ je modifikovaná verzia vstupného materiálu, ktorú nemožno ľahko opätovne použiť na zachytávanie ďalšieho uhlíka. Systémy „raz použité“ nemajú rovnaké minimálne požiadavky na vstup energie ako cyklické systémy. Avšak majú stále značné energetické potreby (napr. drvenie a preprava materiálu). Pretože výstupom týchto systémov nie je čistý CO₂ a v mnohých prípadoch končí široko distribuovaný na zemi alebo v oceáne, je potrebné zvážiť komplikované environmentálne a ekologické problémy.
- Printemps