Die chemische Formel CO2 steht für Kohlenstoffdioxid. Das Gas ist farb- und geruchslos und weder brennbar noch explosiv oder gesundheitschädlich (kann aber bei einer erhöhten Konzentration gefährlich werden). Es ist gut in Wasser löslich. Die Zusammensetzung von CO2 lässt sich aus seiner Formel ableiten: Es handelt sich um eine Verbindung von einem Kohlenstoffatom (C) und zwei Sauerstoffatomen (O2).
Kohlendioxid bzw. Kohlenstoffdioxid (CO2) ist ein linear aufgebautes Molekül und entsteht durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe. Aber auch Menschen emitieren CO2 (ca. 4 % der ausgeatmeten Luft besteht aus Kohlendioxid. So reichert sich der CO2-Gehalt der Raumluft nach und nach an), Tiere und sogar Bäume und Pflanzen emitieren CO2 (durch das Absterben tierischer und pflanzlicher Organismen sowie beim Reifen von Obst und Gemüse) in die Atmosphäre. Kohlendioxid ist ein Klimagas, dass durch die Anreicherung in der Atmosphäre die Wärmeabstrahlung der Erdoberfläche in das Weltall verhindert und so zu einer Erderwärmung über den Treibhauseffekt zum Klimawandel beiträgt.
Auf der anderen Seite spielt Kohlendioxid eine besonders wichtige Rolle bei der Fotosynthese. Dabei werden CO2 und Wasser (H2O )mithilfe von Lichtenergie in Biomasse umgewandelt und es entsteht der für uns lebenswichtige Sauerstoff. Außerdem würde ohne einen bestimmtem Anteil Kohlendioxid (ca 0,038 %) in der Atmosphäre die Wärmestrahlung einfach in das Weltall abgegeben werden und es wäre auf der Erde sehr kalt. CO2 bilden mit der Atmosphäre jedoch eine Hülle und strahlen die Wärme nicht nur in Richtung Weltraum, sondern auch in Richtung Erdoberfläche ab (Treibhauseffekt).
Bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen (ÖL, Gas, Kohle) wird Kohlenstoff freigesetzt, der in den letzten Jahrmillionen gebunden wurde. Die Atmosphäre reichert sich mit diesem Gas an, weil es nicht in diesen Mengen von der Natur aufgenommen werden kann. Ein Teil dieses Gases wird auch zum großen Teil in den Ozeanen gebunden und senkt den pH-Wert des Wassers.