זוהי תרכובת כימית אשר נמצאת בעיקר את האווירה כמו חלק של פחמן המחזור כי הוא חיוני לחיים על פני כדור הארץ. וזה זוהה לראשונה על ידי הכימאי והרופא ג'וזף בלאק בשנת 1750 והוא תוצר לוואי של חילוף החומרים הסלולרי של כל היצורים החיים, הנוסחה הכימית שלו היא CO2.
זה ממלא תפקיד חשוב מאוד במחזור החיים של צמחים ובעלי חיים שהוא חלק ממעגל הפחמן. הן בעלי החיים והן הצמחים ממירים את מזונם על ידי שילובם עם חמצן ליצירת אנרגיה לצמיחה ופעילות ביולוגית חיונית כגון נשימה. בתהליך הנשימה, CO2 משתחרר לאטמוספרה.
בשנת מדינה דו חמצני מוצק זה נקרא קרח או קרח יבש, משמש קירור ו כסוכן כיבוי אש. שלא כמו קרח מסורתי, הוא אינו מייצר לחות כאשר הוא סובלימציה.
העלייה בריכוז ה- CO2 באטמוספירה תורמת להשפעת החממה שהוזכרה ולכן, להתחממות כדור הארץ. עלייה זו בפחמן הדו-חמצני באטמוספירה החלה להתעצם לאחר המהפכה התעשייתית. מכונות ורכבים השורפים דלקים מאובנים מייצרים פחמן דו חמצני ואז מצטבר באטמוספירה.
יש לציין שלפחמן דו חמצני, על צורותיו השונות, יש שימושים מרובים. משקאות קלים (המכונים גם משקאות קלים, משקאות קלים או משקאות מוגזים) משיגים את התפשטותם בזכות הכללת פחמן דו חמצני.