Le dioxyde de carbone sous toutes ses formes est utilisé dans différentes applications industrielles.

Sous forme gazeuse

D’un point de vue alimentaire, il sert à la carbonatation des boissons gazeuses, au soutirage des boissons servies à la pression. Un courant de CO2 est souvent balayé sur les denrées lors de leur transformation et conditionnement car c’est un agent bactériostatique et fongistatique : il ralentit et réduit la prolifération des bactéries aérobies et des moisissures, particulièrement en l’absence d’oxygène.

En ce qui concerne le milieu médical, le CO2 gazeux sert à la dilatation chirurgicale par insufflation intra-abdominale. Le CO2 produit une atmosphère proche des conditions physiologiques lors de la manipulation d’organes artificiels. Il est utilisé en mélange avec l’air ou l’oxygène pour doper la respiration.

Pour la construction mécanique et métallique, il est utilisé comme gaz inerte pour créer un flux isolant de protection des soudures de tôles contre l’oxydation.

Il sert aussi d’accélérateur et de stimulateur de croissance des plantes sous serre.

Sous forme liquide

Ses propriétés sont mises à profit pour la conservation et le conditionnement de produits alimentaires et pharmaceutiques.

C’est aussi un agent d’extinction dans les extincteurs dits « au dioxyde de carbone ». On parle alors de neige carbonique.

Dans le traitement des eaux usées des industries et des municipalités qui doivent être neutralisées avant d’être déversées dans la nature, le CO₂ liquide, étant un acide faible, est employé pour diminuer le pH de l’eau. Cette méthode est moins agressive que celle utilisant des acides forts tels que les acides chlorhydrique et sulfurique.

Il remplace les détergents chlorés type COV (composés organiques volatils) dans les teintureries.

A l’état supercritique (31,1°C sous une pression de 7,38 MPa), le dioxyde de carbone devient un solvant polyvalent pour le nettoyage et l’extraction de solvants. Il peut remplacer les fluorocarbones chlorés pour nettoyer des pièces. Il est utilisé à la place de nombreux composés organiques volatils pour des opérations comme l’extraction de composés (caféine, acides, arômes, matières grasses). Il est aussi utilisé pour des opérations de teintures de fibres polymères, végétales ou animales.

Sous forme solide

Le dioxyde de carbone sous forme solide est de la glace carbonique appelée aussi Carboglace ou glace sèche. Il s’agit de CO₂ liquide sous forme de neige carbonique qui est ensuite compactée.

Cette glace carbonique sous forme de sticks ou en blocs sert de réfrigérant pour refroidir rapidement, congeler ou transporter certains produits.

Sous forme de billes de glace, le CO₂ solide permet de sabler (nettoyage et le décapage cryogénique) de matériaux.

La carboglace est employée pour la vinification car elle ralentit la fermentation et évite l’oxydation.

Elle est utilisée pour faire de la fumée épaisse et créer des ambiances de brouillards dans les milieux artistiques.