È incolore e inodore e ha un punto di congelamento di -55,6 gradi Celsius. L'anidride carbonica è solubile in acqua, acetone ed etanolo. È un gas atmosferico prodotto sia dalla combustione che dalla respirazione.
Il biossido di carbonio è una molecola covalente lineare e un ossido acido, che reagisce all'acqua per formare acido carbonico. L'anidride carbonica è ampiamente utilizzata in molti processi industriali che richiedono una refrigerazione su larga scala, in particolare il congelamento e il raffreddamento degli alimenti. L'anidride carbonica è vitale per la sopravvivenza della vita vegetale ed è prodotta come prodotto di scarto da uomini e animali durante il processo di respirazione cellulare.
Il biossido di carbonio è più pesante dell'aria e può accumularsi in ambienti privi di adeguata ventilazione. Il gas può rappresentare un pericolo di asfissia per coloro che stanno lavorando con esso in grandi quantità. L'anidride carbonica congelata evapora a temperatura ambiente senza passare attraverso una fase liquida ed è conosciuta come ghiaccio secco nella sua forma solida. Il biossido di carbonio è un gas di scarico prodotto dalla combustione di combustibili fossili. Il biossido di carbonio atmosferico è un gas a effetto serra che serve a intrappolare il calore dalla superficie del pianeta che altrimenti si irradierà nello spazio.