二氧化碳滅火劑依靠窒息作用和部分冷卻作用滅火。滅火時，二氧化碳氣體可以排除空氣而保衛在燃燒物體的表面或分布于較密閉的空間中，降低可燃物周圍或防護空間內的氧濃度，產生窒息作用而滅火。另外，二氧化碳從儲存容器中噴出時，會由液體迅速汽化成氣體，而從周圍吸收部分熱量，起到冷卻的作用。

二氧化碳具有流動性好、噴射率高、不腐蝕容器和不易變質等優良性能，用來撲滅圖書，檔案，貴重設備，精密儀器、600伏以下電氣設備及油類的初起火災。