二氧化碳常溫常壓下是一種無色無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，在加壓冷卻時變成無色的液體，無色液體繼續降溫時變成雪花狀的固體。

二氧化碳是碳氧化合物，是一種無機物，不可燃，通常也不支持燃燒，低濃度時性。它也是碳酸的酸酐，屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，其中碳元素的化合價為+4價，處于碳元素的價態，故二氧化碳具有氧化性而無還原性，但氧化性不強。

在物理性質方面，二氧化碳的熔點為-56.6℃，沸點為-78.5℃，密度比空氣密度大（標準條件下），溶于水。在化學性質方面，二氧化碳的化學性質不活潑，熱穩定性（2000℃時僅有1.8%分解），不能燃燒，通常也不支持燃燒，屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因與水反應生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。

在自然界中二氧化碳含量豐富，為大氣組成的一部分。二氧化碳也包含在某些氣或油田伴生氣中以及碳酸鹽形成的礦石中。

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