El dióxido de Carbono (CO₂) está presente naturalmente en la atmósfera a niveles de aproximadamente 0.035%. La exposición a corto plazo de CO₂ a niveles por debajo del 2% (20,000 partes por millón o ppm) no ha reportado provocar efectos nocivos. Concentraciones más altas pueden afectar la función respiratoria y provocar excitación seguida por depresión del sistema nervioso central. Altas concentraciones de CO₂ pueden desplazar oxígeno en el aire, resultando en concentraciones de oxígeno menores para la respiración. Por lo tanto, los efectos de la deficiencia de oxígeno pueden combinarse con efectos de toxicicidad de CO₂

Los voluntarios expuestos a 3.3% o 5.4 % de CO₂ durante 15 minutos experimentaron profundidad aumentada de respiración. A 7.5%, una sensación de inhabilidad para respirar (disnea), ritmo aumentado del pulso, jaqueca, mareos, sudor, fatiga, desorientación y distorsión visual desarrollada. Veinte minutos de exposición a 6.5 o 7.5% disminuyeron el rendimiento mental. Se reportó irritabilidad y malestar con exposiciones a 6.5% por aproximadamente 70 minutos. Exposición a 6% por varios minutos, o 30% por 20-30 segundos, afectaron el corazón, según lo prueban los electrocardiogramas alterados.

Los trabajadores expuestos brevemente a concentraciones muy altas mostraron daño en la retina, sensibilidad a la luz (fotofobia), movimientos oculares anormales, constricción de los campos visuales, y agrandamiento de puntos ciegos. Exposiciones hasta 3.0% por más de 15 horas, por seis días, resultaron en visión nocturna disminuida y sensibilidad al color.

Exposición a 10% por 1.5 minutos provocó parpadeo ocular, excitación y actividad muscular aumentada y contracción. Concentraciones superiores al 10% provocaron dificultad para respirar, audición deficiente, náuseas, vómitos, sensación de estrangulamiento, sudor, estupor por varios minutos con pérdida de conciencia a los 15 minutos. Exposiciones al 30% rápidamente resultaron en inconsciencia y convulsiones. Varias muertes se atribuyeron a la exposición a concentraciones superiores del 20%. Los efectos del CO₂ pueden ser más pronunciados con esfuerzo físico, tal como trabajo pesado.

¿Qué pasa si el gas dióxido de carbono entra en contacto con la piel?

El gas CO₂ no es irritante para la piel. El contacto con CO₂ líquido puede provocar congelamiento. Síntomas de congelamiento incluyen entumecimiento, ardor y picazón en el área afectada. Síntomas de congelamiento más severo que incluyen sensación de quemazón y rigidez del área afectada. La piel puede volverse amarilla o blanca serosa. Ampollas, muerte tisular y gangrena pueden también desarrollarse en casos severos.

La exposición a muy altas concentraciones de gas puede provocar una sensación punzante. Inhalación de altas concentraciones de CO₂ ha reportado producir efectos en la visión. Vea "Riesgos de la salud asociados con la respiración de gas de dióxido de carbono" anterior para detalles. El contacto directo con el CO₂ líquido puede provocar congelamiento del ojo. Daño ocular permanente o ceguera pueden también ocurrir.

La ingestión no es una vía relevante de exposición para gases o para CO₂ líquido.

Varios estudios han monitoreado trabajadores expuestos repetidamente a niveles elevados de gas CO_{2 .} La exposición a 1-1.5% de 42-44 días provocó un desequilibrio de base de ácido reversible en la sangre y un volumen aumentado de aire inhalado por minuto (minuto volumen). En otro estudio, efectos nocivos no se observaron en 19 trabajadores de sótanos de cervecería expuestos repetidamente a concentraciones promedio de 1.1% de CO₂, con niveles ocasionalmente hasta de 8% por unos cuantos momentos. Los ocupantes submarinos expuestos a 3% de CO₂, 16 horas/día por varias semanas experimentaron enrojecimiento de la piel, una respuesta deficiente del sistema circulatorio para ejercitarse, una caída de la presión sanguínea, consumo de oxígeno disminuido y deficiencia de la atención. Adaptación a algunos de los efectos de exposición a largo plazo al CO₂ se han reportado.

No existe información humana disponible. Un estudio animal limitado no puede evaluarse.

No existe información humana disponible. No se pueden derivar conclusiones de la limitada información animal.

No existe información humana disponible. Existe evidencia limitada en estudios animales de que la exposición a niveles muy altos de gas CO₂ durante el embarazo puede provocar efectos de desarrollo. No es posible evaluar totalmente estos estudios debido a falta de información sobre la toxicidad materna.

Los estudios en animales indican que una combinación de CO₂ y monóxido de carbono provoca un aumento en la proporción de monóxido de carbono-vinculante con hemoglobina.

Pequeñas cantidades de CO₂ se producen durante el metabolismo celular y el CO₂ es un componente normal del cuerpo. El CO₂ está presente en la sangre como CO₂ disuelto, ácido carbónico, y el ion bicarbonato. La mayoría de CO₂ es excretado del cuerpo en el aire exhalado.