化學工業作為全球二氧化碳的主要排放源之一，正積極透過捕獲二氧化碳，將其作為化學品中碳的替代來源，以建構循環經濟。研調機構 IDTechEx 預計到 2036 年，二氧化碳衍生聚合物（含塑膠）的年產量將達到 400 萬噸。
在「尿素與醇類」範疇中，每年已有數億噸二氧化碳用於尿素生產；醇類（如甲醇與乙醇）近期也實現大規模應用。例如 LanzaTech 利用生物合成技術每年生產數十萬噸乙醇，Carbon Recycling International 與 Fairway Methanol 亦進行大規模的二氧化碳製甲醇計畫。此外，隨著中國持續推動氫能經濟，預計將大力建造電子甲醇（e-methanol）工場。值得注意的是，早期的成功案例多利用廢棄氫源以維持商業論證與成本優勢。
在「聚碳酸酯與多元醇」範疇中，旭化成公司在 21 世紀初將芳香族聚碳酸酯生產技術商業化，成功以捕獲的二氧化碳取代傳統劇毒的光氣，大幅提升經濟效益；Econic Technologies 則開發出新型催化劑，能利用二氧化碳和環氧化物生產聚碳酸酯多元醇，並已在全網授權多個製造商。
在「通用塑膠」範疇中，傳統聚乙烯與聚丙烯的生產可望迎來轉變。傳統聚乙烯多透過石腦油裂解製成，未來可由生產電子燃料時的副產品「電子石腦油」進行替代。例如全球電子煤油領先企業 Infinium，已向大眾汽車公司（Volkswagen）供應二氧化碳衍生的聚丙烯樹脂。
在「替代合成技術」上，新創公司如 Twelve 正透過低溫與高溫電化學電解二氧化碳，以製備一氧化碳、乙烯及甲酸。而生物轉化技術則利用產乙酸菌，展現出對煙道氣雜質的高耐受性，目前正努力克服氣液質傳受限的技術瓶頸，以進一步推動規模化發展。