在二氧化碳分子中,碳原子的成键方式是sp杂化轨道与氧原子成键。碳原子的两个sp杂化轨道分别与两个氧原子生成两个σ键。碳原子上两个没有参加杂化(杂化)的p轨道与成键的sp杂化轨道成90°的直角,并同氧原子的p轨道分别发生重叠,故缩短了碳氧键的间距。
二氧化碳平均约占大气体积的400ppm,每年因为人为的排放增加,比率还在逐步上升。2019年5月大气二氧化碳月均浓度超过415ppm,为过去80万年来高[1][2]。大气中的二氧化碳含量随季节变化,这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时,植物由于更多的光合作用消耗二氧化碳,其含量便随之减少;当秋冬季来临时,植物不但光合作用效率降低,反而更多地制造二氧化碳,其含量便随之上升。