W zależności od cech i warunków lokalnych, lasy mogą odgrywać różne role w cyklu węglowym, od emitentów netto do pochłaniaczy netto węgla. Lasy sekwestrują węgiel poprzez wychwytywanie dwutlenku węgla z atmosfery i przekształcanie go w biomasę w procesie fotosyntezy. Wydzielony węgiel jest następnie gromadzony w postaci biomasy, martwego drewna, ściółki i w glebach leśnych. Uwalnianie węgla z ekosystemów leśnych wynika z procesów naturalnych (oddychanie i utlenianie), jak również z zamierzonych lub niezamierzonych skutków działalności człowieka (np. pozyskiwanie drewna, pożary, wylesianie).
Wkład lasów w obieg węgla należy oceniać biorąc pod uwagę również wykorzystanie pozyskanego drewna, np. W przypadkach, gdy bilans netto emisji dwutlenku węgla przez lasy jest ujemny, tj. przeważa sekwestracja dwutlenku węgla, lasy przyczyniają się do łagodzenia emisji dwutlenku węgla, działając zarówno jako rezerwuar dwutlenku węgla, jak i narzędzie sekwestracji dodatkowego węgla. W przypadkach, gdy bilans netto emisji dwutlenku węgla jest dodatni, lasy przyczyniają się do wzmocnienia efektu cieplarnianego i zmiany klimatu.
Lasy i ich rola w cyklu węglowym podlegają wpływom zmieniających się warunków klimatycznych. Ewolucja opadów i temperatury może mieć szkodliwy lub korzystny wpływ na zdrowie i produktywność lasów, co jest bardzo złożone do przewidzenia. W zależności od okoliczności, zmiana klimatu spowoduje zmniejszenie lub zwiększenie sekwestracji dwutlenku węgla w lasach, co powoduje niepewność co do zakresu, w jakim lasy na świecie będą w stanie przyczynić się do łagodzenia zmiany klimatu w perspektywie długoterminowej. Działania w zakresie gospodarki leśnej mogą potencjalnie wpływać na sekwestrację dwutlenku węgla poprzez stymulowanie pewnych procesów i łagodzenie skutków czynników negatywnych.
Ekosystemy leśne w Unii Europejskiej odgrywają wiele istotnych ról, w tym sekwestrację dwutlenku węgla. Szacuje się, że biomasa leśna w krajach UE-27 zawiera 9,8 mld ton węgla (tC). Całkowita emisja CO2 w krajach UE-27 w 2004 roku wyniosła 1,4 miliarda ton węgla. Oznacza to, że ilość węgla emitowanego co roku przez UE-27 równa się prawie jednej siódmej węgla zmagazynowanego w lasach UE-27. W rezultacie wartość przypisywana lasom w UE może być postrzegana jako realny sposób łagodzenia emisji gazów cieplarnianych poprzez pochłanianie i sekwestrację dwutlenku węgla.
W całym regionie EKG ONZ zasoby węgla w ekosystemach leśnych rosną. Od 1990 r. całkowite zasoby węgla w lasach w Europie wzrosły o 2 mld ton, tj. średnio o 137 mln ton węgla rocznie. Głównymi przyczynami tego wzrostu są polityka i prawodawstwo, które gwarantują, że pochłanianie drewna nie przekracza przyrostu, a także tempo wzrostu lasów, które zwiększyło się w wielu typach lasów. Lasy i inne grunty zalesione w krajach EKG ONZ obejmują prawie 1,9 mld hektarów, położonych w Ameryce Północnej, Europie (w tym na terytorium Federacji Rosyjskiej), na Kaukazie i w Azji Środkowej. Według oceny zasobów leśnych FAO, całkowita zawartość węgla w ekosystemach leśnych w roku 2005 wynosiła 638 Gt C (1 Gt C równa się 1 miliard ton metrycznych węgla). Z szacunków FAO wynika, że lasy w regionie EKG ONZ reprezentują około 40 procent całego węgla zawartego w lasach. Ważną cechą wyróżniającą zasoby węgla w regionie jest stosunkowo wysoki wskaźnik węgla składowanego w glebie, stanowiący prawie połowę całości.
W liczbach względnych, w 2005 r., Ameryka Północna miała szacunkowo 118 ton zasobów węgla na hektar (obejmuje węgiel w żywej biomasie, martwym drewnie, ściółce i glebie). Europa posiadała prawie 177 ton zasobów węgla na hektar. Tendencja od 1990 do 2005 roku pokazuje, że wiele krajów europejskich i USA odnotowało znaczny wzrost całkowitych zasobów węgla. Tendencje te wskazują na wzrost zasobów węgla w wielu krajach regionu EKG ONZ, a lasy, w których prowadzona jest zrównoważona gospodarka leśna, mogą nadal magazynować jeszcze więcej dwutlenku węgla, przyczyniając się w ten sposób do łagodzenia zmiany klimatu.