При давлении 5,07 МПа (50 атмосфер) углекислый газ можно сжать в бесцветную жидкость. Жидкий углекислый газ имеет плотность 1,101 г/см³ при температуре -37 градусов; его температура кипения составляет -88,5 ± 9,0 градусов (при 760 мм рт. ст.), а температура плавления -78,5 градусов.
Когда углекислый газ растворяется в воде, уровень pH воды снижается, что представляет опасность для водных организмов.
Жидкий диоксид углерода поглощает значительное количество тепла при испарении; при охлаждении до -21,1 градуса под давлением 0,415 МПа жидкий углекислый газ затвердевает с образованием твердого углекислого газа, широко известного как сухой лед. В нормальных условиях углекислый газ химически стабилен; однако при высоких температурах он разлагается на окись углерода и кислород. При наличии следовых количеств воды его водный раствор проявляет кислые свойства.
