En kolsänka är en naturlig eller konstgjord reservoar som lagrar kolhaltiga kemiska föreningar under lång tid. Koldioxidsänkor absorberar mer kol än de släpper ut.
Skog, hav och andra naturliga miljöer producerar överskott av kol. Koldioxidsänkor är mycket viktiga i vår miljö. De kan vara naturliga eller konstgjorda. Mark, hav, skog och atmosfär lagrar alla kol och detta kol rör sig i ett kontinuerligt kretslopp. De största kolsänkorna blir träsk, myrar och så småningom kolminnen.
I den vanliga kolcykeln kommer CO2 från atmosfären och tas sedan upp av växter som använder det i fotosyntesen.