반응마다 다른 위치에 놓이는 분자
광합성에서는 이산화 탄소의 탄소가 유기물에 편입된다. 반대로 유기물의 호흡과 분해, 탄소를 포함한 연료의 연소에서는 이산화 탄소가 생성될 수 있다. 따라서 하나의 분자가 생태계와 산업 과정 양쪽을 연결한다.
자연에서 원래 존재하는 물질이라는 사실은 농도 변화가 영향 없다는 뜻이 아니다. 공급과 제거의 균형이 달라지면 대기나 물속에 저장된 양도 달라진다.
온실 효과에 관여하는 방식
지표와 대기는 적외선 형태로 에너지를 방출한다. 이산화 탄소는 특정 파장대의 적외선을 흡수하고 방출하여 지구에서 우주로 나가는 에너지의 흐름에 영향을 준다.
분자에 극성 결합이 있어도 선형인 CO₂ 전체는 영구적인 쌍극자 모멘트를 갖지 않는다. 그렇다고 적외선과 상호작용하지 않는 것은 아니다. 진동 중 전하 분포가 변하는 방식이 적외선 흡수와 관련된다.
물에 녹은 뒤의 변화
이산화 탄소는 물에 녹으며 일부는 탄산을 거쳐 중탄산 이온과 탄산 이온을 포함하는 평형에 참여한다. 물속 무기 탄소의 형태는 산도와 온도 등 조건에 따라 달라진다.
바다가 대기에서 이산화 탄소를 더 흡수하면 이러한 평형과 수소 이온 농도가 변한다. 해양 산성화는 바다가 반드시 중성보다 산성인 상태가 된다는 뜻보다 산도가 이전보다 높아지는 변화를 가리킨다.
고체와 기체 사이
드라이아이스는 고체 이산화 탄소다. 보통의 대기압에서는 녹아 액체가 되는 대신 기체로 승화한다. 액체 이산화 탄소가 전혀 존재할 수 없는 것은 아니며 충분한 압력 등 적절한 조건이 필요하다.
이산화 탄소와 일산화 탄소는 산소 원자의 개수가 다르고 화학적·생물학적 성질도 다르다. 이름이 비슷하더라도 같은 물질로 취급해서는 안 된다.