Levende bomen nemen CO2 op, wat voor het grootste gedeelte weer vrij komt als ze sterven en vergaan. In een natuurlijk bos is dit een gesloten cyclus, waarbij de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer en de biomassa in dynamisch evenwicht is. In een beheerd bos grijp je in in deze cyclus waarbij je probeert hoge kwaliteit houtproducten te produceren. Daarbij komen ook altijd grote volumes lage kwaliteit vrij, en worden restproducten geproduceerd zoals zaagsel en houtsnippers. Bij verbranding van lage kwaliteit hout en restproducten komt CO2 vrij. Dat was in de natuurlijke situatie ook gebeurd, maar pas nadat de bomen op een natuurlijke wijze zouden zijn gestorven. Bij de verbranding van biomassa voor bio-energie wordt echter emissie van fossiel CO2 vermeden. Door verbranding van kolen wordt een netto hoeveelheid CO2 aan de atmosfeer toegevoegd, bij biomassa is dat niet het geval. Op korte termijn zal de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer iets hoger zijn bij gebruik van bio-energie door het versneld vrijkomen van CO2 uit de biomassa, maar op lange termijn zal dit lager zijn doordat geen nieuwe (fossiele) CO2 aan de atmosfeer wordt toegevoegd. De termijn waarop dit omslagpunt bereikt wordt hangt sterk af van wat er anders met de biomassa gebeurd zou zijn, en de verhouding tussen de hoeveelheid CO2 die vrij komt bij de verbranding van de biomassa en de fossiele energie. Kapafval verteert grotendeels binnen enkele jaren, terwijl een jonge gezonde boom nog minstens decennia lang mee had kunnen gaan. Omdat de energie inhoud van hout lager is komt er per geproduceerde hoeveelheid energie meer CO2 vrij dan bij het gebruik van fossiele brandstoffen, waarbij bijvoorbeeld steenkool meer CO2 produceert dan aardgas. Om de tijd tot het omslagpunt bereikt is zo kort mogelijk te houden is het noodzakelijk om biomassa te gebruiken afkomstig uit reststromen of lage kwaliteiten rondhout. Daarnaast moet de verbranding van biomassa plaatsvinden in een centrale (en niet bijvoorbeeld in een open haard) om efficiënte warmteproductie te garanderen en emissie van fijnstof te beperken. Verder moet het hout afkomstig zijn uit duurzaam beheerde bossen en moet het niet leiden tot een sterk verhoogde houtoogst. Dit kan onder andere worden gewaarborgd door certificering. Vooral bij de beslissing om kapafval in te zetten als bron voor bioenergie is het van groot belang effecten op biodiversiteit en de nutriëntenbalans in de bodem mee te wegen.
Zie ook de infographic 'Hout als hernieuwbare brandstof' van Stichting Probos: