碳中和燃料不會產生淨（額外的）溫室氣體排放或碳足跡，透過將二氧化碳轉化為有用的燃料，碳循環繼續進行，無需從地下開採任何新碳。
碳中和燃料可大致區分為：
．合成燃料：透過對二氧化碳進行氫化反應而製成．生物燃料：利用自然吸收二氧化碳的過程（如植物的光合作用）
用於製造合成燃料的二氧化碳可以直接從空氣中捕獲、從發電廠（在工業爐中燃燒）所排放的廢氣當中回收、或者從海水中的碳酸中提取。常見的合成燃料包括氫、氨、和甲烷。
碳中和燃料：氨
氨是由一個氮原子和三個氫原子構成的三角金字塔形狀的分子，是一種無色氣體，具有強烈的刺激性氣味。
在自然界中，它是呼吸作用釋放的標準含氮廢物，特別是水生生物。
氨作為世界上45%的食物和肥料的前體，對地球的營養需求有重大貢獻。
氨是許多藥物和清潔產品直接或間接的合成基石，包括用於窗戶、玻璃、烤箱、馬桶等等的清潔產品，以及多用途的清潔劑。氨也可以作為淨水裝置的製冷劑氣體，以及製造塑料、炸藥、紡織品、殺蟲劑和染料。
按體積計算，氨比液態氫多出70%的能量，幾乎是壓縮氫氣能量的3倍。而就重量而言，氨攜帶的能量則是現今鋰電池的20倍以上。
液態氨可以在室溫下儲存於大型儲罐中，比丙烷更加安全，也和汽油一樣安全。每年生產的氨超過2億噸，並且透過輸送管、油罐車和卡車分銷於全球各地。
傳統生產的氨會產生大量的二氧化碳。透過用風電或太陽能等可再生能源代替化石燃料，可以減少生產過程中的排放。該過程利用碳捕獲和儲存來隔離和封存大部分的二氧化碳排放。
使用氨作為可再生燃料，也不是沒有現代柴油發動機等高溫燃燒過程特有的一些缺點，其中最主要的是在富氮氧化環境中形成氮氧化物的可能性，因此需要在排氣過程中採取額外步驟，以降低一氧化二氮的排放量。
氨可以透過3種方式作為燃料：
．直接在內燃機中燃燒，淨零碳排放。．在鹼性燃料電池中直接轉化為電能。．透過分解為非鹼性燃料電池提供氫氣。
碳中和燃料：氫
氫氣作為燃料
氫氣可以利用各種國內資源生產，具有接近零溫室氣體排放的潛力，生產之後的氫氣可以在燃料電池中轉為電能，只會釋放出水蒸氣和暖空氣。
安全有效地燃燒氫氣並不成問題，能夠有效地生產、儲存、和運送。
生產氫氣
氫氣是宇宙中最普遍的元素，大約90%的原子是氫。在地球上，氫不能以單純形式存在，必須透過分解其他化學物質來提取氫氣。
為了在地球生產氫氣，必須將其原子與其他物質（如水、植物或化石燃料）分解出來。這種分解是如何完成的，決定了氫的可持續性。
如今，大多數氫氣都是由化石氣體產生的，會造成嚴重的汙染。這個過程利用催化劑使甲烷和高溫蒸汽發生反應，稱之為「甲烷的蒸汽轉化」（steam methane reforming），產生氫氣、一氧化碳、和少量二氧化碳，用於煉油和生產肥料。 （相關報導： 台電帳單「本期碳排量」是什麼？專家一席話，道出一度電產生多少二氧化碳的秘密 ｜ 更多文章 ）
也可以透過電解水來製造氫氣，只會留下氧氣作為副產品。電解法利用電流在電解槽內將水分解成氫氣和氧氣。如果利用太陽能或風能等可再生能源發電， 所提取的無汙染氫氣則被稱為「綠色氫氣」（green hydrogen）。
