Kuldioxid (CO2) har en molekylformel CO2 og en relativ molekylmasse på 44,01. Det er en farveløs, lugtfri, smagløs og ikke-giftig gas. Dens smeltepunkt er -56,6 grader (ved 526,89 kPa), og dens kogepunkt er -78,6 grader (ved hvilken den sublimerer); dens massefylde er 1,977 g/L. Det er opløseligt i vand med en opløselighed på 0,1449 g pr. 100 g vand ved 25 grader; dens vandige opløsning er sur. Ved 20 grader kan kuldioxid gøres flydende ved at påføre et tryk på 5978,175 kPa, på hvilket tidspunkt det har en relativ massefylde på 1,0310. Når flydende kuldioxid afkøles til -23,1 grader under et tryk på 415 kPa, danner det et fast stof. Fast kuldioxid, også kendt som "tøris", absorberer varme og sublimerer direkte til en gas. Det er også opløseligt i ethanol med en opløselighed på 23,23 ml pr. 100 ml.
Indtagelse af kulsyreholdige drikkevarer tillader kropsvarmen at blive udstødt sammen med kuldioxidgassen, hvilket skaber en kølig og forfriskende fornemmelse, samtidig med at ganen stimuleres. Desuden giver reduktionen i pH-værdien en konserverende effekt.