ثاني أكسيد الكربون هو غاز عديم اللون والرائحة عند درجة الحرارة والضغط العاديين. وهو غاز حمضي ضعيف ذو رائحة نفاذة قليلاً عند درجة حرارة عالية؛ وهو غير قابل للاشتعال ويصبح سائلاً عديم اللون والرائحة بعد التسييل. وهو غاز عديم اللون والرائحة تحت درجة الحرارة والضغط العاديين. تبلغ كثافة الغاز النسبية (الهواء = 1) 1.522 عند 21.1 درجة مئوية و101.3 كيلو باسكال، ودرجة حرارة التسامي هي -78.5 درجة مئوية عند 101.3 كيلو باسكال. ضغط البخار (كيلو باسكال): 5778 (21.1 درجة مئوية)، 3385 (0 درجة مئوية)، 2082 (- 16.7 درجة مئوية)، 416 (-56.5 درجة مئوية)، 0 (-78.5 درجة مئوية). كثافة الغاز (كجم/م3): 1.833 (21.1 درجة مئوية. 101.3 كيلو باسكال)، 1.977 (0 درجة مئوية، 101.3 كيلو باسكال). كثافة السائل المشبع (كجم/م3): 762 (21.1 درجة مئوية)، 929 (0 درجة مئوية)، 1014 (- 16.7 درجة مئوية)، 1070 (- 28.9 درجة مئوية)، 1177 (-56.6 درجة مئوية). درجة الحرارة الحرجة هي 31.1 درجة مئوية والضغط الحرج هو 7382 كيلو باسكال. الكثافة الحرجة 468 كجم/م3. النقطة الثلاثية -56.6 درجة مئوية (416 كيلو باسكال). حرارة التبخر الكامنة (كيلو جول/كجم): 234.5 (0 درجة مئوية)، 276.8 (-16.7 درجة مئوية)، 301.7 (-28.9 درجة مئوية). الحرارة الكامنة للانصهار هي 199 كيلوجول/كجم (-56.6 درجة مئوية). ثاني أكسيد الكربون هو غاز حمضي ضعيف ذو رائحة نفاذة قليلاً عند درجات الحرارة المرتفعة. عند الضغط الجوي، لا يمكن لثاني أكسيد الكربون أن يتواجد في الحالة السائلة. عندما تكون درجة الحرارة والضغط أعلى من النقطة الثلاثية ولكن أقل من 31.1 درجة مئوية، يكون ثاني أكسيد الكربون والغاز في حالة توازن في حاوية مغلقة. ثاني أكسيد الكربون غير قابل للاشتعال ويمكن أن يؤدي إلى تآكل بعض المعادن الشائعة في وجود الماء.