二氧化碳和水反应生成碳酸。二氧化碳酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因与水反应生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。
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，相应的化学反应方程式为：CO2+H2O=H2CO3;H2CO3=CO2+H2O。
二氧化碳是一种碳氧化合物，化学式为CO2，化学式量为44.0095。常温常压下是一种无色无味或无色无嗅而略有酸味的气体，也是一种常见的温室气体，还是空气的组分之一。
二氧化碳是是一种无机物，不可燃，通常也不支持燃烧，低浓度时无毒性。在化学实验室中常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳。向澄清的石灰水中加入二氧化碳，会使澄清的石灰水变浑浊，生成碳酸钙沉淀（此反应常用于检验二氧化碳）。