Kohlendioxid wird als Kühl- und Kühlmittel in vielen verschiedenen Industrien verwendet. Es dient als chemischer Vorläufer bei der industriellen Herstellung von Harnstoff und Methanol und ist ein übliches Schutzgas für Schutzgasschweißprozesse. Getränkehersteller verwenden Kohlendioxid, um kohlensäurehaltige Getränke wie Soda, Bier und Sekt herzustellen. Gewerbliche Weinproduzenten verwenden auch festes Kohlendioxid, auch Trockeneis genannt, um die Trauben nach der Ernte schnell abzukühlen, da dies die spontane Gärung verhindert.
Verbraucherprodukte, die unter Druck stehendes Gas benötigen, wie Schwimmwesten und Paintball-Markierer, verwenden häufig Kanister mit flüssigem Kohlendioxid, da es kostengünstig und entzündlich ist und unter Standardtemperatur- und Druckbedingungen leicht von einer Flüssigkeit in ein Gas übergeht. Bei hoher Temperatur und hohem Druck tritt Kohlendioxid in einen überkritischen Zustand ein, in dem es gleichzeitig die physikalischen Eigenschaften einer Flüssigkeit und eines Gases aufweist. In diesem Zustand kann Kohlendioxid Flüssigkeiten aus einem festen Stoff entfernen, ohne die darunter liegende Struktur zu beschädigen. Überkritisches Kohlendioxid wird bei der Herstellung kleiner Laborproben, der Herstellung mikroskopischer elektronischer Bauteile und der Entkoffeinierung von Kaffee verwendet. Darüber hinaus verwenden einige chemische Reinigungen überkritisches Kohlendioxid, da es weniger negative Auswirkungen auf die Umwelt hat als andere chemische Reinigungslösungsmittel.