工業領域脫碳是實現碳中和的關鍵。除電力部門逐漸脫碳之外，“碳中和”的主要實現路徑包括：工藝節能降耗——消耗化石能源的工業部門電氣化提升——工業部門的深度脫碳，均離不開對傳統工藝路線的改變或者革命。化石能源消費的結構看，煤炭領域主要集中在火電（消費占比 55%）、鋼鐵（消費占比 12%）、水泥（消費占比 10%）、化工（消費占比 10%）等四大行業，四大行業消費在總體中的占比已超過 85%。天然氣的消費分布中，工業需求占比接近 43%，民用占比接近 27%，交通領域占比超過 14%，工業部門也是天然氣消費的主力。石油消費的下游則主要對應交通部門。對于化石能源在發電和交通上的應用，目前減碳或者脫碳的手段已經在大力推廣，主要是通過非化石能源替代火力發電，以及新能源汽車替代燃油及天然氣汽車。下一步，工業部門脫碳的重點領域則主要集中在鋼鐵、水泥和化工等耗能大戶行業。
鋼鐵行業減煤：氫能替代或為終極目標，中短期或依靠電爐產量占比提升。鋼鐵行業的耗煤主要體現在焦煤——焦炭——高爐爐料這一流程，焦煤在高溫蒸餾下形成焦炭，焦炭在鋼鐵高爐里作為基礎爐料加熱鐵礦石等其他原料，同時發揮還原劑的作用，這是最為傳統的煉鋼工藝，也稱作長流程煉鋼。相對應的還有短流程煉鋼，也就是通常所說的電爐煉鋼，其工藝是使用交流電通過石墨電極輸入爐內，在電極下端與金屬料之間產生電弧，利用電弧的高溫直接加熱爐料，使煉鋼過程得以進行。電弧爐煉鋼以廢鋼為主要原料，因此除去所耗電力以及電爐中所需要的石墨電極，短流程并不會額外排放大量CO2。
化工：難以徹底“脫煤”，產品循環利用或是減排關鍵。煤炭在化工中的應用主要通過煤炭氣化得以實現，在一定溫度及壓力下使煤中有機質與氣化劑（如蒸汽/空氣/氧氣等）發生一系列化學反應，將固體煤轉化為含有 CO、氫氣、甲烷等可燃氣體和二氧化碳、氮氣等非可燃氣體的合成氣的過程。概括而言，化石能源作為化工原料，主要的原理就是利用其中的碳、氫、氧元素，在不同的反應條件下組合反應，生產不同的化工產品。因此，化工產品的生成過程是難以脫碳的，這點是產品性質決定的。
