W latach 1999–2018 zawartość dwutlenku węgla wzrosła średnio o 2,1 ppm rocznie z tendencją wzrostową o 0,05 ppm na rok
Człowiek w wyniku swej działalności wytwarza (w 2018 r.) około 0,0371 bilionów ton rocznie, co stanowi jedynie niewielką część dwutlenku węgla dostarczanego do atmosfery, głównym źródłem są procesy naturalne dostarczające około 0,55 biliona ton rocznie. Jednak naturalne pochłaniacze węgla pochłaniały, taką samą ilość , stężenie dwutlenku węgla pozostało względnie stałe przed industrializacją. Dodatkowy dwutlenek węgla nie pozostaje w całości w atmosferze, jest pochłaniany około w połowie przez biosferę i oceany, które pochłaniają teraz więcej dwutlenku węgla niż uwalniają, co powoduje ich zakwaszenie. Druga połowa wyemitowanego dwutlenku węgla pozostaje w atmosferze, co prowadzi do obserwowanego wzrostu koncentracji.
W wodzie + Forma występowania dwutlenku węgla w zależności od odczynu wody o temperaturze 20 °C pH Forma dwutlenku węgla % wolny 2 99,99 0,01 4 99,6 0,40 6,38 50,00 50,00 8 2,3 97,7 9 96,0 4,0 10,38 50,0 50,0 12 2,3 97,7
Dwutlenek węgla jest rozpuszczalny w wodzie, reaguje także z nią tworząc kwas węglowy, który ulega dysocjacji elektrolitycznej częściowej lub całkowitej tworząc jon wodorowęglanowy () lub węglanowy ().