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Comme pour la dématérialisation, il convient de distinguer la dématérialisation relative et la dématérialisation absolue

La décarbonisation relative consiste à produire plus d'énergie avec proportionnellement moins de carbone fossile. Toutefois, dans la mesure où la consommation d'énergie fossile continue de croître, la quantité totale de carbone fossile émise dans l'atmosphère continue d'augmenter.

Dans une perspective de décarbonisation relative, on favorise la transition du charbon vers le pétrole, puis du pétrole vers le gaz naturel, car le pétrole et surtout le gaz naturel émettent moins de dioxyde de carbone par unité d'énergie produite.
L'amélioration de l'efficacité des dispositifs consommant des combustibles fossiles (centrales thermiques, moteurs, etc.) relève également de la décarbonisation relative.

La décarbonisation absolue vise à faire diminuer la consommation de carbone fossile en valeur absolue: par le biais des énergies dites «renouvelables» (solaire, éolienne, géothermique, etc.), mais aussi, et surtout, par la maîtrise de la consommation (économies d'énergie).

On peut aussi dire qu'il s'agit d'«équilibrer» l'approvisionnement énergétique du système énergétique, aujourd'hui fortement déséquilibré en faveur du carbone fossile.

On peut exprimer la notion de décarbonisation d'une autre manière: il s'agit de découpler la fonction «énergie» du carbone fossile.

En effet, ce qui nous intéresse dans les combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz) c'est n'est pas le carbone en lui-même, mais l'énergie contenue dans la liaison carbone hydrogène. Donc, si l'on parvient à récupérer cette énergie sans émettre de carbone fossile dans l'atmosphère, on pourrait utiliser des combustibles fossiles de manière «décarbonisée». Par exemple, on peut extraire l'hydrogène du charbon de manière souterraine: de la sorte, le carbone reste au fond de la mine, alors que l'hydrogène peut-être utilisé dans le système économique.

Toutefois, il faut s'assurer que la manière dont on obtient l'hydrogène à partir des combustibles fossiles n'est pas elle-même dommageable pour l'environnement. Par exemple, si l'on utilise de l'électricité produite elle-même à partir de charbon, l'opération ne présente évidemment aucun intérêt.

A propos de l'hydrogène (dont la combustion ne produit presque que de la vapeur d'eau), il faut rappeler que ce n'est pas une source d'énergie, mais un vecteur énergétique. On ne trouve pas d'hydrogène sous forme directement utilisable sur terre, il est toujours lié à un autre élément, notamment l'oxygène (pour former de l'eau). Par conséquent, l'obtention de l'hydrogène consomme toujours une certaine quantité d'énergie, et il faut s'assurer que le procédé choisi reste favorable sur le plan environnemental.

Rappel: l’hydrogène n’est qu’un vecteur énergétique !