Диоксид углерода оказывает следующее воздействие на климат:

• Парниковый эффект. 2 Углекислый газ, попадая в атмосферу, действует как теплозащитный слой, удерживая тепло, излучаемое с поверхности Земли. 2 При увеличении уровня CO₂ в атмосфере этот эффект усиливается, что приводит к глобальному потеплению. 2
• Изменение погодных условий. 2 Это может привести к повышению температуры воздуха и воды, повышению уровня моря, а также изменению частоты и силы экстремальных явлений, таких как ураганы, циклоны, засухи и наводнения. 2
• Увеличение кислотности воды. 2 Океаны поглощают большую часть избытка CO₂ из атмосферы, что может негативно повлиять на жизнь кораллов, моллюсков и рыб. 2
• Изменение экосистем. 2 Увеличение уровня CO₂ может привести к распространению видов растительности, которые лучше адаптированы к более высокому уровню углекислого газа. 2

Отличительной особенностью парниковых свойств диоксида углерода по сравнению с другими газами является его долговременное воздействие на климат, которое после прекращения вызвавшей его эмиссии остаётся в значительной степени постоянным на протяжении до тысячи лет. 1