CO2, doğrusal triatomik bir molekül olarak bilinir. Bu, CO2'nin ortada karbon ile aynı çizgide düzenlenmiş üç atoma ve her bir uçta bir oksijen atomuna sahip olduğu anlamına gelir.
Bu yapı doğal olarak oluşur, çünkü oksijen karbondan nispeten daha elektronegatiftir. Molekülün doğrusal şekli, oksijen ve karbon arasındaki bağın göreceli kuvvetinden etkilenmez. Oksijen çift bağ oluşturduğundan ve karbon doğal olarak dört oluşturduğundan, her oksijen atomu karbona bir çift bağ ile bağlanır. Paylaşılan elektronlar esas olarak aynı hacimde olanı işgal ettiğinden, çift bağlar, CO2 molekülünün genel şeklini belirlerken tek bağlara benzer bir şekilde hareket eder.