由于二氧化碳是一种无色，无臭的气体，密度又大于空气，因此常常积聚于低凹之处，弥散于二氧化碳生产和应用场所之中。当二氧化碳浓度超过了一定限量时，往往会不知不觉地使人、畜及其动物中毒，甚至窒息而死。其中毒原理是高浓度二氧化碳本身具有刺激和麻醉作用，而且会使肌体发生缺氧窒息。
二氧化碳 中毒的临床症状，根据吸入二氧化碳的浓度高低和时间，分成三度；
1轻度：头晕，头痛，肌肉无力和全身酸软。
2 中度：头晕并有倒地之感，胸闷，鼻腔和咽喉疼痛难忍，呼吸紧促；剧烈性头痛，耳鸣，皮肤发红，血压升高，脉搏快而强。
3 重度：突然倒地，憋气，心悸，神志不清；皮肤，口唇和指甲青紫，血压下降，脉弱，瞳孔散大，对光反射消失，全身松软，声门扩大，相继心跳停止而导致死亡。急性期后，留有嗜睡及记忆力减退等症状。
对于二氧化碳中途，目前尚无特效解救药物。发现二氧化碳中毒病人时，要迅速地使病人脱离中毒环境，转到空气新鲜处，解松患者衣服，辅以人工呼吸，促使其尽快吸入氧气，必要时，可用高压氧治疗。
如果二氧化碳有一定的危害性，但日常生活中二氧化碳用途非常广泛。比如食品二氧化碳用于生产碳酸饮料、啤酒；工业二氧化碳用于钢板的焊接保护；高纯二氧化碳跟高纯氦气和高纯氮气一起用于激光切割机的激光气体；高纯二氧化碳用于胚胎等细胞培养，用于医药的临界萃取等。