二氧化碳的工業化利用已經有幾十年歷史，并且頗具規模。二氧化碳的應用，可以粗略分為工業、化工和食品。

工業應用的二氧化碳，主要是作為水處理PH控制劑、焊接氣體、植物生長刺激劑，以及在鑄造過程中的硬化膜和芯子氣動器件等，還可以用于殺菌劑。工業中應用的二氧化碳，其應用范圍較為廣泛，也是目前二氧化碳的主要應用方向。

在食品行業中，二氧化碳可以作為碳酸飲料、啤酒添加劑，食品加工過程中的惰性保護氣體，以及食品運輸中的冷凍機等。食品工業中的二氧化碳應用規模較小，但是對于二氧化碳的品質要求較高。

而在化工生產領域中，由于二氧化碳在采集生產、運輸及倉儲中的限制，導致它在化工應用中的方向有限。目前二氧化碳作為化工原料，可以應用的方向有尿素、二氧化硅、一氧化碳、碳酸鋇、晶體碳酸鈣等。

在尿素生產中，一般采用氨氣和二氧化碳在一定條件下合成。尿素生產中使用二氧化碳，也開創了二氧化碳化工應用的先例。