二氧化碳可以溶于水并和水反应生成碳酸，而不稳定的碳酸容易分解成水和二氧化碳，相应的化学反应方程式为：
H₂CO₃=CO₂+H₂O。
二氧化碳和水反应的离子方程式，
反应现象，生成物质能使紫色石蕊试剂变红
二氧化碳和水反应的化学方程式：
CO₂+ HO₂= H₂CO₃
在物理性质方面，二氧化碳的熔点为-78.5℃，沸点为-56.6℃，密度比空气密度大（标准条件下），溶于水。在化学性质方面，二氧化碳的化学性质不活泼，热稳定性很高（2000℃时仅有1.8%分解），不能燃烧，通常也不支持燃烧，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因与水反应生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。
