Bindning och frigöring av kol är en summa av många biologiska processer.
Det första och viktigaste steget i kolbindningen är de gröna växternas assimilation alltså växternas förmåga att i fotosyntesen med hjälp av solljusets energi bilda organiska molekyler ur koldioxid och vatten i atmosfären. Av de här molekylerna bygger växten upp nya växtdelar och upprätthåller de existerande delarnas livsfunktioner. Av torrvikten i växtbiomassa utgörs omkring hälften av kol.
Av det kol träden assimilerar – assimilationsprodukten – används omkring hälften för tillväxt, alltså för att bygga upp biomassa. En del av detta går till långlivade stöd- och transportstrukturer, såsom stam, grenar och tjocka rötter. En annan del används för snabbt vissnande delar såsom blad samt för finare rötter och bark. När de vissnade delarna faller till marken bildar de ett skikt av förna.
Förnan bryts ner av mikrober och samtidigt frigörs koldioxid. När hela trädet sent omsider dör, frigörs kol genom mikrobverksamheten långsamt tillbaka till atmosfären – också det kol som lagrats i trädets långlivade delar, främst i stammen.
Samtidigt som en levande växt använder det kol den assimilerat till att bygga upp biomassa frigörs en del av assimilationsprodukten tillbaka till atmosfären som en följd av växtens andning. Under andningen bildas koldioxid, som är en slutprodukt då växtceller och mikrober frigör kemisk energi genom att oxidera organiska molekyler. I allmänhet utgör den koldioxidmängd som frigörs genom andningen omkring hälften av det kol som bundits genom assimilationen.
