A una presión de 5,07 MPa (50 atmósferas), el gas dióxido de carbono se puede comprimir hasta convertirlo en un líquido incoloro. El dióxido de carbono líquido tiene una densidad de 1,101 g/cm³ a -37 grados; su punto de ebullición es -88,5 ± 9,0 grados (a 760 mmHg) y su punto de fusión es -78,5 grados.
Cuando el dióxido de carbono se disuelve en el agua, el nivel de pH del agua disminuye, lo que supone un peligro para los organismos acuáticos.
El dióxido de carbono líquido absorbe una cantidad significativa de calor a medida que se evapora; cuando se enfría a -21,1 grados bajo una presión de 0,415 MPa, el dióxido de carbono líquido se solidifica para formar dióxido de carbono sólido, comúnmente conocido como hielo seco. En condiciones normales, el dióxido de carbono es químicamente estable; sin embargo, a altas temperaturas se descompone en monóxido de carbono y oxígeno. Cuando está presente junto con trazas de agua, su solución acuosa presenta propiedades ácidas.
