血液中所含的二氧化碳大约5％是以物理溶解的形式存在，其中95％是以化学结合的形式运输，化学结合的形式主要是碳酸氢盐和氨基甲酰血红蛋白，前者占了88％，后者占了7％。在动脉血中二氧化碳的总量是48.5mL/每100mL血液，在静脉血中二氧化碳的总量是52.5mL/每100mL血液。
在日常住院治疗时，常会进行动脉血气分析，因为这是判断呼吸衰竭的有效检查，如果动脉二氧化碳大于50mmHg，并合并氧分压低于60mmHg，则可诊断为二型呼吸衰竭。若只是动脉血氧的下降，没有动脉二氧化碳的升高，则诊断为低氧血症，掌握动脉血中二氧化碳的正常值尤为重要。