虽然金属配合物在CO2碳化方面有着显著的特征,但关于使用金属配合物在这些系统中用于CO2固定和释放的研究却相对较少。关于CO2的碳化,在受到碳酸酐酶(CA)启发的金属络合物系统中,CO2通过与金属离子配位的羟基反应迅速转化为碳酸根离子,形成碳酸根配位络合物。而CO2的固定和释放循环则是通过配合物中心金属的氧化态进行,即中心金属从一种氧化态到另一种氧化态则为固定,反之则为释放。也有研究者提出光催化实现CO2的固定和释放循环。虽然,这些方法均使用金属配合物作为固定剂的系统,但它们都没有证明使用金属配合物在含有氧气和氮气的大气中能靶向固定和释放低浓度CO2。