二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料，二氧化碳气体批发，温室中常用二氧化碳作肥料。光合作用总反应：CO2+H2O —叶绿体、光照→ C6H12O6 + O2注意：光合作用释放的氧气全部来自水，光合作用的产物不仅是糖类，还有氨基酸（无蛋白质）、脂肪，因此光合作用产物应当是有机物。
二氧化碳还可用于制取金刚石，气体二氧化碳，反应的化学方程式为4Na+CO?=2Na?O+C，反应的条件为440℃及800个大气压，在这样的条件下，二氧化碳会形成超流体，能够吸附在钠的表面，合肥二氧化碳，加速电子从钠传递至二氧化碳的过程。当温度降低至400℃时，就没有金刚石的产生了，当压力下降时，生成物也主要以石墨为主。
二氧化碳的化学利用，是将其转化为大宗基础化学品、有机燃料，或者直接固定为高分子材料。目前，已经实现工业化的二氧化碳化学利用项目，包括合成尿素、水杨酸、有机碳酸酯、无机碳酸盐等。总体而言，二氧化碳作为资源进行规模化利用正处于起步阶段。
利用二氧化碳合成基础化学品意义重大。譬如，可用它合成有机碳酸酯，可广泛用于锂离子电池的电解液，还可用作汽油或柴油添加剂等；
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