Hiilidioksidi tai dioksidi ovat tunnetun hiilidioksidin synonyymejä. Kemiallisen luokituksen mukaan tämä aine on hiilimonoksidi (IV), CO2. Normaaleissa olosuhteissa tämä yhdiste on kaasumaisessa tilassa, sillä ei ole väriä eikä hajua, mutta sillä on hapan maku. Se liukenee veteen muodostaen hiilihappoa (karbonaattia). Hiilidioksidin ominaisuus on, että normaalissa ilmanpaineessa (101 325 Pa tai 760 mm Hg) se ei ole nestemäisessä tilassa, vaan ainoastaan kaasun tai ns. kuivajään muodossa. Nestemäistä hiilidioksidia voi muodostua vain, jos ilmanpainetta nostetaan. Tässä muodossa sitä voidaan kuljettaa sylintereissä ja käyttää aiottuun tarkoitukseen: hitsaukseen, hiilihapollisten juomien valmistukseen, elintarvikkeiden ja sammuttimien pakastukseen ja jäähdyttämiseen. Tätä ainetta käytetään myös säilöntäaineena E 290, taikinan leivinjauheena ja jäähdytysnesteenä.
Hiilidioksidi -happooksidi, joten se voi olla vuorovaikutuksessa alkalien ja emäksisten oksidien kanssa muodostaen samalla suoloja - karbonaatteja tai bikarbonaatteja ja vettä. Laadullinen reaktio CO2:n määrittämiseen on sen vuorovaikutus kalsiumhydroksidin kanssa. Tämän kaasun läsnäolon osoittaa liuoksen sameus ja sakan muodostuminen. Jotkut alkali- ja maa-alkalimetallit (aktiiviset) voivat palaa hiilidioksidin ilmakehässä, jolloin se ei saa happea. Lisäksi hiilidioksidi pääsee kemiallisiin substituutio- ja additioreaktioihin:n kanssa
orgaaniset elementit.
Se löytyy luonnosta ja on osa Maan ilmakuorta. Elävät organismit vapauttavat sitä ympäristöön hengityksen aikana, ja kasvit imevät sitä fotosynteesin aikana ja käyttävät sitä fysiologisissa ja biokemiallisissa prosesseissa.
Korkean lämpökapasiteetin vuoksi muihin ilmakehän kaasuihin verrattuna hiilidioksidi johtaa ympäristön pitoisuuden kasvaessa sen ylikuumenemiseen, koska lämmön siirtyminen ulkoavaruuteen vähenee. Lämpötilan nousu johtaa jäätiköiden sulamiseen ja sen seurauksena ilmastonmuutokseen maapallolla. Tutkijat ovat laskeneet ja tulleet siihen tulokseen, että vihreät kasvit voivat auttaa ratkaisemaan tämän ongelman (taistelussa kasvihuoneilmiötä vastaan), jotka pystyvät absorboimaan paljon enemmän hiilidioksidia kuin mitä se nyt päästää.
Huolimatta siitä, että hiilidioksidi osallistuu kasvien ja eläinten aineenvaihduntaan, sen lisääntynyt pitoisuus ilmakehässä voi aiheuttaauneliaisuus, heikkous, päänsärky ja jopa tukehtuminen. Hyperkapnian välttämiseksi tilat on tuuletettava, erityisesti paikoissa, joissa kokoontuu suuri määrä ihmisiä.
Hiilidioksidi on siis luonnossa esiintyvä hapan oksidi, joka on kasviston ja eläimistön aineenvaihduntatuote. Sen kerääntyminen ilmakehään laukaisee kasvihuoneilmiön. Hiilidioksidi muodostaa vuorovaikutuksessa veden kanssa epästabiilia hiilihappoa, joka voi hajota vedeksi ja CO2:ksi.
