Koolstofdioxide (chemische formule CO2) is een kleurloos gas met een dichtheid die ongeveer 60% hoger ligt dan die van droge lucht. Koolstofdioxide bestaat uit een koolstofatoom dat covalent dubbel gebonden is aan twee zuurstofatomen. Het komt van nature voor in de atmosfeer van de aarde als een spoorgas. De huidige concentratie bedraagt ongeveer 0,04% (410 ppm) per volume, na een stijging van het pre-industriële niveau van 280 ppm. Natuurlijke bronnen zijn vulkanen, warmwaterbronnen en geisers, en het wordt vrijgemaakt uit carbonaatrotsen door oplossing in water en zuren. Omdat kooldioxide oplosbaar is in water, komt het van nature voor in grondwater, rivieren en meren, ijskappen, gletsjers en zeewater. Het is aanwezig in afzettingen van aardolie en aardgas. Koolstofdioxide is geurloos bij normaal voorkomende concentraties, maar bij hoge concentraties heeft het een scherpe en zure geur.
