二氧化碳加水会生成碳酸，化学式：CO2＋H2O＝（可逆）H2CO3，因为碳酸不稳定，生成的碳酸是弱酸，易分解成CO2、H2O，所以反应是可逆的。

二氧化碳是碳氧化合物之一，是一种无机物，不可燃，通常也不支持燃烧，低浓度时无毒性，它也是碳酸的酸酐，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，其中碳元素的化合价为＋4价，处于碳元素的最高价态，故二氧化碳具有氧化性而无还原性，但氧化性不强。

二氧化碳由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品（固态）、作致冷剂（液态）、制造碳化软饮料（气态）和作均相反应的溶剂（超临界状态）等。

固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞台中用于制造烟雾。二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，常温下密度比空气略大，受热膨胀后则会聚集于上方，也常被用作灭火剂。