炭素と酸素の化合物である二酸化炭素のことで、「シーオーツー」と呼びます。空気中に約0.03%あり、色も臭いもない気体です。例えば人間や動物の呼吸や有機物が燃えることで空気中に排出され、植物の光合成によって消費されます。地球温暖化に及ぼす影響がもっとも大きな温室効果ガスです。二酸化炭素濃度は、産業革命前1750年の280ppmから2013年には400ppmを超え、40％以上も増加しています。過去20年間における大気中の二酸化炭素濃度の増加のうち4分の3以上は、石炭・石油など化石燃料の燃焼によるものです。そのため各国の一人当たりのCO2排出量では、工業化の進んだ先進国が大きな割合を占めています。大気中の二酸化炭素の吸収源である森林が減少も原因となり、二酸化炭素は年々増加しています。