由于超临界CO2在陆上或近海浅水深度注入时具有移动性，因此可以通过任何管道或裂缝迁移，因此需要适当的物理捕获，并且还需要监测注入区域中的CO2迁移。此外，公众舆论、政府监管机构以及世界上一些最大的二氧化碳排放区缺乏二氧化碳注入地点的空间，鼓励研究其他替代办法，例如深水海底地层中的二氧化碳封存。
此外，在水深大于9,000英尺的深水沉积物中占主导地位的高压和低温下，科学家提出CO2应该变得比海水更密集，因此当液态CO2注入沉积物的前几百英尺时，即使没有地质密封和陷阱，也会保持浮力捕获。此外，关于深水沉积物中二氧化碳封存的研究和技术论文大多侧重于展示这一概念的潜力和可行性，但很少有文章证明在深水海底地层中注入和长期封存二氧化碳的可行性。
本文介绍了位于墨西哥湾、太平洋、北大西洋和日本海的几个案例研究的结果。大型时间尺度的储层模拟已经进行了长达250年，表明注入的液态CO2在某些沉积物物理特性下可以保留在深水沉积物中。因此，在压力、温度、沉积物类型、厚度、渗透率和孔隙度等特定条件下应用深水沉积物中的CO2封存提供了另一种有吸引力的技术解决方案，特别是对于可用于储存的油气田很少或陆上可用空间有限的地区。
