Dioxid uhličitý (CO2) je nehořlavý plyn bez zápachu, který se skládá z jednoho atomu uhlíku a dvou atomů kyslíku.
Dioxid uhličitý je bioproduktem spalování fosilních paliv a také dýchání téměř všech živých buněk. (Jedinou známou výjimkou jsou chemosyntetizující bakterie hlubokomořských sopečných vývěrů). Buněčné dýchání rostlin probíhá v nočním cyklu, kdy spalují energii vzniklou při fotosyntéze.
Mezi skleníkovými plyny je oxid uhličitý hlavní hybnou silou skleníkového efektu, a to nejen díky svému množství v prostředí, ale také díky interakci s metanem. Když se metan dostane do kontaktu s oxidem uhličitým, odebere CO2 jednu z molekul kyslíku a zůstane jediná molekula oxidu uhelnatého, která pak reaguje s ozonem a ničí ho. Oxid uhličitý v atmosféře má také vliv na okyselování oceánů, protože se rozpouští ve vodě a vytváří kyselinu uhličitou.
Vliv CO2 na životní prostředí stojí za rostoucí snahou zemí, podniků a dokonce i jednotlivců snižovat svou uhlíkovou stopu, někdy s cílem stát se uhlíkově neutrálními nebo dokonce uhlíkově negativními. Aby těchto cílů dosáhly, snaží se vyrovnávat a kompenzovat množství oxidu uhličitého, které svou činností vypouštějí do atmosféry.