Karbondioksit saf bir maddedir. Saf bir madde bir element veya bileşik olabilir. Karbondioksit birbirine bağlanmış iki tür atomdan oluşan saf bir bileşiktir. Bir eleman sadece bir atom türünden oluşur. Örneğin, oksijen bir elementtir.
Bir karışım oluşturmak için iki veya daha fazla saf madde birlikte karıştırılabilir. İki bileşik karışımının bir örneği, alkol ve sudur. Bir element ve bileşik karışımının bir örneği havadır. Havanın ana bileşenleri hidrojen, oksijen, azot ve karbondioksittir. Bir karışımdaki maddeler, filtrasyon veya kromatografi gibi yöntemlerle fiziksel olarak ayrılabilir.