Diante do aumento das emissões dos gases do efeito estufa, o presente estudo analisou o sequestro de carbono em áreas de caatinga do município de Petrolina – PE, por meio de técnicas de sensoriamento remoto. Foram utilizadas imagens do sensor MODIS, referentes ao produto MOD17, o qual contém a estimativa da Produção primária bruta (GPP) e da Produção primária líquida (NPP). A coleta das imagens ocorreu para os anos de 2011 e 2012. No período chuvoso, as áreas de caatinga preservada apresentaram maiores valores de assimilação total (até 160 g C/m2 em janeiro de 2011) e sequestro de carbono, enquanto no final do período seco foram registrados valores inferiores a 20 g C/m2. Quanto ao total anual, em 2011 as áreas de caatinga preservada juntamente com a agricultura irrigada apresentaram os maiores valores de GPP (> 900 g C/m2), enquanto que em 2012 a GPP das áreas de caatinga variaram, em geral, de 500 a 600 g C/m2, com algumas áreas chegando a 700 g C/m2. A NPP, ou seja, o sequestro de carbono, variou de 500 a 700 g C/m2 em 2011 e de 100 a 400 g C/m2 em 2012. Desse modo, são necessárias medidas e elaboração de instrumentos políticos que visem à preservação dos remanescentes de caatinga do município de Petrolina, como forma de contribuir com mitigação do aquecimento global.