Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα άχρωμο, άοσμο αέριο που συγκαταλέγεται στα πιο διαδεδομένα αέρια υλικά στον κόσμο. Βρίσκεται σχεδόν παντού στην ατμόσφαιρα της Γης και παίζει σημαντικό ρόλο σε πολλές βιολογικές διεργασίες. Τα ανθρώπινα όντα απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα κατά τη διάρκεια των φυσικών μεταβολικών διεργασιών, ενώ τα φυτά χρησιμοποιούν διοξείδιο του άνθρακα κατά τη φωτοσύνθεση. Χρησιμοποιείται επίσης σε πολλά δημοφιλή είδη, όπως ανθρακούχα ποτά, μαγιά και αρτοσκευάσματα, και «στεγνοί» πυροσβεστήρες.
Οι ιδιότητες του διοξειδίου του άνθρακα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με το εάν περιγράφουν τα φυσικά, χημικά ή περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά αυτού του αερίου. Φυσικά, το διοξείδιο του άνθρακα είναι πολύ σταθερό και σε μεγάλο βαθμό δεν επηρεάζεται καθώς αλληλεπιδρά με πολλά άλλα υλικά στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, οι φυσικές ιδιότητες αυτής της ουσίας μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με τη θερμοκρασία. Ενώ αυτό το υλικό είναι αέριο στις περισσότερες συνθήκες, το διοξείδιο του άνθρακα σχηματίζει μια στερεή ουσία σε θερμοκρασίες κάτω από -70 βαθμούς Κελσίου (-94° Fahrenheit). Μπορεί επίσης να μετατραπεί σε υγρό όταν διαλυθεί σε νερό υπό σταθερή πίεση.
Από χημική ή μοριακή άποψη, οι ιδιότητες του διοξειδίου του άνθρακα είναι αρκετά σταθερές κάτω από ένα ευρύ φάσμα συνθηκών. Μια μοναδική μονάδα διοξειδίου του άνθρακα θα αποτελείται πάντα από ένα μόνο άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με δύο άτομα οξυγόνου. Αυτός ο δεσμός είναι πολύ ισχυρός και βοηθά στο να γίνει το διοξείδιο του άνθρακα ένα από τα πιο σταθερά από όλα τα μόρια.
Οι χημικές ιδιότητες του διοξειδίου του άνθρακα σχετίζονται γενικά με το επίπεδο οξύτητάς του. Ενώ οι περισσότερες μονάδες διοξειδίου του άνθρακα είναι ελαφρώς όξινες από τη φύση τους, το επίπεδο οξύτητας μπορεί να τροποποιηθεί με τη διάλυση των μορίων στο νερό. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται σε εργαστήρια ή βιομηχανικές εγκαταστάσεις λόγω της εξαιρετικά εξειδικευμένης φύσης αυτής της εργασίας.
Καθώς οι ανησυχίες για την υπερθέρμανση του πλανήτη και την κλιματική αλλαγή έχουν αυξηθεί, οι ιδιότητες του διοξειδίου του άνθρακα έχουν γίνει κύρια πηγή συζήτησης για πολιτικούς και περιβαλλοντικούς ακτιβιστές. Το διοξείδιο του άνθρακα θεωρείται ένα είδος αερίου θερμοκηπίου. Τα αέρια του θερμοκηπίου συμβάλλουν στην υπερθέρμανση του πλανήτη παγιδεύοντας θερμότητα στην ατμόσφαιρα της Γης. Καθώς η θερμότητα δεν μπορεί να διαφύγει, η θερμοκρασία της γης αυξάνεται, γεγονός που μπορεί να έχει καταστροφικές επιπτώσεις στο περιβάλλον και σε όλη τη ζωή στη γη.
Προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν οι επιπτώσεις της υπερθέρμανσης του πλανήτη, οι άνθρωποι μπορούν να εργαστούν για να αντισταθμίσουν ή να ελαχιστοποιήσουν την παραγωγή άνθρακα. Ένας τρόπος για να γίνει αυτό είναι να μειώσουμε την εξάρτησή μας από τα ορυκτά καύσιμα. Οι διαδικασίες που βασίζονται σε πηγές ενέργειας με βάση το πετρέλαιο απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα ως φυσικό υποπροϊόν. Για να ελαχιστοποιήσουμε την παραγωγή αερίων του θερμοκηπίου, μπορούμε να στραφούμε σε καθαρότερες πηγές ενέργειας, όπως ηλιακά ή αιολικά συστήματα.