二氧化碳是最小的分子，所以二氧化碳是不能分解的。二氧化碳能够合成有机物。

1、光合作用，绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气。光反应阶段的特征是在光驱动生成ATP和还原性氢；暗反应阶段利用光反应生成ATP和还原性氢进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。

2、无机反应，金属镁在二氧化碳中燃烧可以分解碳和氧化镁。

3、瑞士洛桑联邦理工学院的科学家建造了首个将二氧化碳分解为一氧化碳的低成本系统，该反应是将可再生能源转换为燃料。