二氧化碳是空气中常见的化合物，其分子式为CO2，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成，常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰。二氧化碳认为是造成温室效应的主要来源。
 |
| 二氧化碳分子结构 |
C原子以sp杂化轨道形成δ键。分子形状为直线形。非极性分子。在CO2分子中，碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。C原子的两个sp杂化轨道分别与两个O原子生成两个σ键。C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角，并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠，生成两个∏三中心四电子的离域键。因此，缩短了碳—氧原子间地距离，使CO2中碳氧键具有一定程度的叁键特征。决定分子形状的是sp杂化轨道，CO2为直线型分子式。二氧化碳密度较空气大，当二氧化碳少时对人体无太大危害，但其超过一定量时会影响人（其他生物也是）的呼吸，但并不会中毒。
空气中有微量的二氧化碳，约占0.039%。二氧化碳略溶于水中，形成碳酸，碳酸是一种弱酸。
二氧化碳平均约占大气体积的387ppm。大气中的二氧化碳含量随季节变化，这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时，植物由于光合作用消耗二氧化碳，其含量随之减少；反之，当秋冬季来临时，植物不但不进行光合作用，反而制造二氧化碳，其含量随之上升。二氧化碳常压下为无色、无臭、不助燃、不可燃的气体。二氧化碳是一种温室气体因为它发送可见光，但在强烈吸收红外线。二氧化碳的浓度于2009年增长了约二百万分之一。
气体状态 气体密度：1.96g/L
液体状态 表面张力：约3.0dyn/cm
密度：1.8kg/m3
粘度：比四氯乙烯粘度低得多，所以液体二氧化碳更能穿透纤维。）
二氧化碳分子结构很稳定，化学性质不活泼，不会与织物发生化学反应。
它沸点低(-78.5℃)，常温常压下是气体。
特点：没有闪点，不可燃，不助燃（一般情况下）；无色无味，无毒性。
液体二氧化碳通过减压变成气体很容易和织物分离，完全省去了用传统溶剂带来的复杂后处理过程。液体CO2和超临界CO2均可作为溶剂，尽管超临界CO2具有比液体CO2更高的溶解性（具有与液体相近的密度和高溶解性，并兼备气体的低粘度和高渗透力）。但它对设备的要求比液体CO2高。综合考虑机器成本与作CO2为溶剂，温度控制在15℃左右，压力在5MPa左右。
碳氧化物之一，是一种无机物，常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。（碳酸饮料基本原理）使紫色石蕊溶液变红，可以使澄清的石灰水（Ca(OH））变浑浊，做关于呼吸作用的产物等产生二氧化碳的试验都可以用到。还可以支持镁带燃烧。
二氧化碳在常温常压下为无色无嗅的气体。CO2分子有16个价电子，基态为线性分子，属D∞h 点群。CO2分子中碳氧键键长为116pm，介于碳氧双键（乙醛中C=O键长为124pm）和碳氧三键（CO分子中C≡O键长为112.8pm）之间，说明它已具有一定程度的叁键特性。因此，有人认为在CO2分子中可能存在着离域的大π键，即碳原子除了与氧原子形成两个键外，还形成两个三中心四电子的大π键。
17世纪初，比利时化学家范•海尔蒙特(J.B. Van. Helmont 1577～1644）在检测木炭燃烧和发酵过程的副产气时，发现二氧化碳。1757年，J. Black第一个应用定量的方法研究这种气体。1773年，拉瓦锡(A. L. Lavoisier) 把碳放在氧气中加热，得到被他称为“碳酸”的二氧化碳气体，测出质量组成为碳23.5~28.9%，氧71.1~76.5%。1823年，迈克尔•法拉第(M. Faraday）发现，加压可以使二氧化碳气体液化。1835年，M. Thilorier制得固态二氧化碳（干冰）。1884年，在德国建成第一家生产液态二氧化碳的工厂。
在自然界中二氧化碳含量丰富，为大气组成的一部分。二氧化碳也包含在某些天然气或油田伴生气中以及碳酸盐形成的矿石中。大气里含二氧化碳为0.03~0.04%（体积比），总量约2.75×1012t，主要由含碳物质燃烧和动物的新陈代谢产生。在国民经济各部门，二氧化碳有着十分广泛的用途。二氧化碳产品主要是从合成氨制氢气过程气、发酵气、石灰窑气、酸中和气、乙烯氧化副反应气和烟道气等气体中提取和回收，目前，商用产品的纯度不低于99%（体积）。