कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) का आणविक सूत्र CO2 और सापेक्ष आणविक द्रव्यमान 44.01 है। यह एक रंगहीन, गंधहीन, स्वादहीन और गैर विषैली गैस है। इसका गलनांक -56.6 डिग्री (526.89 केपीए पर) है, और इसका क्वथनांक -78.6 डिग्री है (जिस पर यह उदात्त हो जाता है); इसका घनत्व 1.977 ग्राम/लीटर है। यह पानी में घुलनशील है, 25 डिग्री पर प्रति 100 ग्राम पानी में 0.1449 ग्राम की घुलनशीलता के साथ; इसका जलीय घोल अम्लीय होता है। 20 डिग्री पर, कार्बन डाइऑक्साइड को 5978.175 kPa का दबाव लगाकर द्रवीकृत किया जा सकता है, जिस बिंदु पर इसका सापेक्ष घनत्व 1.0310 है। जब तरल कार्बन डाइऑक्साइड को 415 kPa के दबाव में -23.1 डिग्री तक ठंडा किया जाता है, तो यह एक ठोस बन जाता है। ठोस कार्बन डाइऑक्साइड, जिसे "सूखी बर्फ" भी कहा जाता है, गर्मी और उर्ध्वपातन को सीधे गैस में अवशोषित करता है। यह इथेनॉल में भी घुलनशील है, इसकी घुलनशीलता 23.23 एमएल प्रति 100 एमएल है।
कार्बोनेटेड पेय पदार्थों का सेवन शरीर की गर्मी को कार्बन डाइऑक्साइड गैस के साथ बाहर निकालने की अनुमति देता है, जिससे ठंडक और ताजगी का एहसास होता है और साथ ही तालू भी उत्तेजित होता है। इसके अलावा, पीएच मान में कमी एक परिरक्षक प्रभाव प्रदान करती है।