高純二氧化碳主要用于電子工業(yè)，醫(yī)學(xué)研究及臨床診斷、二氧化碳激光器、檢測儀器的校正氣及配制其它特種混臺氣，在聚乙烯聚合反應(yīng)中則用作調(diào)節(jié)劑。

固態(tài)二氧化碳廣泛用于冷藏奶制品、肉類、冷凍食品和其它轉(zhuǎn)運中易腐敗的食品，在許多工業(yè)加工中作為冷凍劑，例如粉碎熱敏材料、橡膠磨光、金屬冷處理、機(jī)械零件的收縮裝配、真空冷阱等。

氣態(tài)二氧化碳用于碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學(xué)加工、食品保存、化學(xué)和食品加工過程的惰性保護(hù)、焊接氣體、植物生長刺激劑，在鑄造中用于硬化模和芯子及用于氣動器件，還應(yīng)用于殺菌氣的稀釋劑（即用氧化乙烯和二氧化碳的混臺氣作為殺菌、殺蟲劑、熏蒸劑，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器具、包裝材料、衣類、毛皮、被褥等的殺菌、骨粉消毒、倉庫、工廠、文物、書籍的熏蒸）。

液體二氧化碳用作致冷劑，飛機(jī)、導(dǎo)彈和電子部件的低溫試驗，提高油井采收率，橡膠磨光以及控制化學(xué)反應(yīng)，也可用作滅火劑。 [8] 

超臨界狀態(tài)的二氧化碳可以用作溶解非極性、非離子型和低分子量化合物的溶劑，所以在均相反應(yīng)中有廣泛應(yīng)用。

天然的溫室效應(yīng)：大氣中的二氧化碳等溫室氣體在強(qiáng)烈吸收地面長波輻射后能向地面輻射出波長更長的長波輻射，對地面起到了保溫作用。

增強(qiáng)的溫室效應(yīng)：自工業(yè)革命以來，由于人類活動排放了大量的二氧化碳等溫室氣體，使得大氣中溫室氣體的濃度急劇升高，結(jié)果造成溫室效應(yīng)日益增強(qiáng)。 [42]  據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)化以前全球年均大氣二氧化碳濃度為278ppm（1ppm為百萬分之一），而2012年是全球年均大氣二氧化碳濃度為393.1ppm，到2014年4月，北半球大氣中月均二氧化碳濃度首次超過400ppm。