Een koolstofput is een natuurlijk of kunstmatig reservoir dat koolstofhoudende chemische verbindingen gedurende een lange periode opslaat. Koolstofputten absorberen meer koolstof dan ze afgeven.
Een bos, oceaan of andere natuurlijke omgeving produceren een overschot aan koolstof. Koolstofputten zijn zeer belangrijk in ons milieu. Ze kunnen natuurlijk zijn of door de mens zijn gemaakt. De bodem, de oceaan, de bossen en de atmosfeer slaan allemaal koolstof op en deze koolstof verplaatst zich in een continue cyclus. De grootste koolstofputten worden moerassen, hoogvenen en uiteindelijk steenkoollagen.
In de normale koolstofcyclus komt CO2 uit de atmosfeer en wordt het vervolgens door planten opgenomen en gebruikt in het fotosyntheseproces.