O dióxido de carbono é gerado pela oxidação de carbono ou compostos de carbono, incluindo combustão e respiração celular. O dióxido de carbono também é liberado na atmosfera quando a água descongela, bem como durante erupções vulcânicas. Embora muitos temam seus efeitos teorizados nas temperaturas globais, o dióxido de carbono é absolutamente essencial para a grande maioria da vida na Terra.
A grande maioria do dióxido de carbono liberado na atmosfera a cada ano vem de fontes naturais. Animais e micróbios juntos liberam aproximadamente a mesma quantidade de dióxido de carbono que as plantas, enquanto os oceanos são a maior fonte isolada. Apenas cerca de 4% das emissões de dióxido de carbono vêm de fontes humanas artificiais. O dióxido de carbono atualmente constitui cerca de 0,03 por cento da atmosfera da Terra.
O dióxido de carbono é um dos insumos essenciais para os produtores na base de quase todas as cadeias alimentares. O mecanismo básico da fotossíntese é o uso da energia solar para ligar a água e o dióxido de carbono aos carboidratos. As plantas crescem mais rápido em níveis mais elevados de dióxido de carbono, uma vez que a maioria de suas estruturas são construídas a partir de carboidratos. O dióxido de carbono é tóxico para os humanos em concentrações mais altas, mas as concentrações atmosféricas normais de dióxido de carbono, mesmo com qualquer aumento concebível devido à atividade humana, são muito baixas para causar toxicidade.