Renksiz ve kokusuzdur ve -55.6 santigrat derece donma noktasına sahiptir. Karbondioksit suda, asetonda ve etanolde çözünür. Hem yanma hem de solunum ile üretilen atmosferik bir gazdır.
Karbon dioksit, karbonik asit oluşturmak için suya reaksiyona giren asitli bir oksidin yanı sıra doğrusal bir kovalent moleküldür. Karbondioksit, geniş çaplı soğutma gerektiren birçok endüstriyel işlemde, özellikle de gıdaların dondurulması ve soğutulmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Karbondioksit, bitki ömrünün yaşaması için hayati öneme sahiptir ve hücresel solunum sürecinde hem insanlar hem de hayvanlar tarafından atık ürün olarak üretilir.Karbondioksit havadan ağırdır ve uygun havalandırma bulunmayan ortamlarda birikebilir. Gaz, büyük miktarlarda onunla çalışanlar için boğulma tehlikesi oluşturabilir. Dondurulmuş karbon dioksit oda sıcaklığında sıvı bir fazdan geçmeden buharlaşır ve katı halde kuru buz olarak bilinir. Karbondioksit, fosil yakıtların yanması sonucu oluşan atık gazdır. Atmosferik karbondioksit, gezegenin yüzeyinden, aksi takdirde uzaya geri yayılacak olan ısıyı tutmaya yarayan bir sera gazıdır.
