Ο ξηρός πάγος είναι παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα, το ίδιο υλικό που εκπνέουν τα ζώα και τα φυτά χρειάζονται για να πραγματοποιήσουν φωτοσύνθεση. Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας του, -109.3°F (-78.5°C), ο ξηρός πάγος είναι χρήσιμος ως ψυκτικό. Είναι επίσης σχετικά εύκολο να γίνει.
Οι επιστήμονες χρειάζονται μερικές φορές μόνο μια μικρή ποσότητα ξηρού πάγου. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί απλώς ανοίγοντας τη βαλβίδα μιας δεξαμενής υγρού διοξειδίου του άνθρακα και τοποθετώντας μια υφασμάτινη σακούλα πάνω από το ακροφύσιο εκκένωσης. Ένα μείγμα αερίου διοξειδίου του άνθρακα και ξηρού πάγου παράγεται όταν μέρος του αερίου που διαφεύγει συμπυκνώνεται πάνω στο ύφασμα. Αυτή η προσέγγιση είναι ο πιο απλός τρόπος για να παραχθεί μια μικρή ποσότητα ξηρού πάγου για εργαστηριακή χρήση.
Για την παραγωγή μεγαλύτερων ποσοτήτων απαιτείται ψύξη με εξάτμιση. Πρώτον, το υγροποιημένο διοξείδιο του άνθρακα παράγεται με τη συμπίεση του αερίου διοξειδίου του άνθρακα. Επειδή η θερμοκρασία μιας ουσίας αυξάνεται καθώς συμπιέζεται, το αέριο πρέπει να ψύχεται σε όλη τη διαδικασία συμπίεσης για να ενθαρρύνει το σχηματισμό υγρού. Εάν το αέριο μέσα στο δοχείο είναι περίπου σε θερμοκρασία δωματίου, η υγροποίηση αρχίζει να συμβαίνει όταν η πίεση είναι περίπου 870 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (ppsi), ή περίπου 6,000 kilopascals.
Το επόμενο βήμα είναι αρκετά απλό. Σε κάθε δεδομένο κομμάτι της ύλης, θα υπάρχουν ορισμένα μόρια που κινούνται πολύ γρήγορα και μερικά θα κινούνται πολύ πιο αργά. Η μέση ταχύτητά τους είναι αυτή που ονομάζουμε θερμοκρασία. Εάν αφεθεί ένας κάδος υγρού αζώτου να εξατμιστεί μερικώς, τα πιο ενεργητικά μόρια θα διαφύγουν, προκαλώντας μείωση της μέσης ορμής των μορίων στο μείγμα, και επομένως της θερμοκρασίας του. Αφού εξατμιστεί αρκετή θερμότητα, η θερμοκρασία του υγρού πέφτει κάτω από το μηδέν, συμβαίνει μια μετάβαση φάσης και μένουμε με στερεό διοξείδιο του άνθρακα – ξηρό πάγο.
Ο ξηρός πάγος συνήθως αποθηκεύεται σε μονωμένα δοχεία. Όταν εκτίθεται στον αέρα, αρχίζει να εκπέμπει αμέσως αέριο διοξείδιο του άνθρακα, επειδή η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του πάγου και του περιβάλλοντος είναι αρκετά μεγάλη που ως επί το πλείστον παρακάμπτει την υγρή φάση και απλώς μετατρέπεται σε αέριο. Κάποιο μέρος του διοξειδίου του άνθρακα μετατρέπεται σε ατμό, κάτι που του δίνει την εμφάνιση ομίχλης. Αυτή η ουσία χρησιμοποιείται συνεχώς για την παραγωγή τεχνητής ομίχλης για παραστάσεις. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με εκπομπές φωτός λέιζερ, διασκορπίζοντας το φως έτσι ώστε να είναι εύκολα ορατό.