二氧化碳是非电解质，在水中二氧化碳是不能电离的。
但是二氧化碳溶于水后会生成碳酸，碳酸可以电离，电离出氢离子和碳酸氢根离子，碳酸氢根离子可以再进一步电离，电离出氢离子和碳酸根离子。
碳酸是弱酸，电离微弱，水溶呈酸性。
水中的氢离子和氧离子的乘积是恒定的。
二氧化碳与氢氧根反应生成碳酸根。
举例如下：二氧化碳是碳氧化物之一，是一种无机物，不可燃，通常不支持燃烧，无毒性。
二氧化碳可以溶于水并和水反应生成碳酸，而不稳定的碳酸容易分解成水和二氧化碳。
二氧化碳可以和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应用于检验二氧化碳，将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。
当二氧化碳过量时，生成碳酸氢钙，由于碳酸氢钙溶解性大，可发现沉淀渐渐消失，长时间往已浑浊的石灰水中通入二氧化碳，沉淀消失。
二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳过量时，生成碳酸氢钠，和活泼金属在点燃下的反应，二氧化碳本身不支持燃烧，但是会和部分活泼金属在点燃的条件下反应，如钠、钾、镁生成相对应的金属的氧化物和碳。
CO2不是酸性氧化物，二氧化碳是空气中常见的化合物，碳与氧反应生成其化学式为CO2，一个二氧化碳分子由两个氧原子与一个碳原子通过共价键构成，常温下是一种无色无味气体，密度比空气大，能溶于水，与水反应生成碳酸，不支持燃烧。
固态二氧化碳压缩后俗称为干冰。
二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源。
工业上可由碳酸钙强热下分解制取。