I permafrost er det lagret CO-ekvivalenter tilsvarende 20 ganger dagens (2014) innhold i atmosfæren. Fordi tilførselen av karbon er en svært langsom prosess ved høye breddegrader, er det lagrede karbonet fra de tidligere geologiske periodene pleistocen og holocen, hvilket vil si at lagrene er mange tusen år gamle. Risikoen med disse nedfrosne karbonlagrene er at områder med permafrost blir varmere, slik at jordsmonnet tiner og forråtnelsesprosesser starter. Fordi tidsskalaen for dannelse er så stor og en opptining og utslipp av karbon potensielt kan skje raskt, er dette vurdert til å være en irreversibel prosess. Det er flere studier som antyder at områder med permafrost allerede er utsatt for omfattende oppvarming og at opptining allerede skjer.