二氧化碳表现的化学性质非常常见.CO2能溶于水并与水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变成红色：
CO2十H2O = H2CO3
H2CO3又是二种不稳定的酸,易分解重新释放出CO2
H2CO3＝CO2↑＋H2O
CO2为酸性氧化物,易与碱性氧化物反应生成相应的碳酸盐：
CO2＋Na2O = Na2CO3
CO2与碱反应生成相应的碳酸盐和水：
CO2＋Ba(OH)2 = BaCO3↓＋H2O
CO2可使澄清的石灰水变浑浊,此反应常用于检验CO2的存在：
CO2＋Ca(OH)2 = CaCO3↓＋H2O
CO2与碱作用还可能生成酸式碳酸盐：
2CO2＋Ca(OH)2 = Ca(HCO3)2
CO2＋NH3＋HO = NH4HCO3
CO2中碳为＋4价,可被某些强还原剂还原,如与赤热的碳作用还原成CO,CO2与活泼金属作用被还原成碳：
CO2＋C2CO
CO2＋2Mg2MgO＋C
绿色植物的光合作用,把CO2和H2O合成碳水化合物：