Το οξυγόνο (O2) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) είναι και τα δύο ατμοσφαιρικά αέρια που είναι απαραίτητα για τη ζωή. Ο καθένας παίζει κεντρικό ρόλο σε δύο σημαντικές οδούς βιολογικού μεταβολισμού. Τα φυτά λαμβάνουν CO2 και το διαλύουν στη φωτοσύνθεση, παράγοντας το O2 ως υποπροϊόν. Τα ζώα αναπνέουν Ο2 και το χρησιμοποιούν για κυτταρική αναπνοή, παράγοντας ενέργεια και CO2.
Το CO2 και το 02 έχουν διαφορετικές μοριακές δομές. Το οξυγόνο περιλαμβάνει δύο μόρια οξυγόνου, ενώ το διοξείδιο του άνθρακα περιλαμβάνει δύο μόρια οξυγόνου συνδεδεμένα με ένα κεντρικό μόριο άνθρακα.
Το CO2 έχει ελαφρώς μεγαλύτερη μάζα από το O2. Το μοριακό βάρος του CO2 είναι 44 γραμμάρια ανά γραμμομόριο, ενώ το μοριακό βάρος του οξυγόνου είναι 32 γραμμάρια ανά γραμμομόριο. Αν και το CO2 είναι βαρύτερο από το O2, τα αέρια δεν χωρίζονται σε στρώματα στην ατμόσφαιρα. Η μεταφορά και η διάχυση διατηρούν τα διάφορα ατμοσφαιρικά αέρια αναμεμιγμένα.
Το O2 υποστηρίζει καύση. Κάψιμο ή καύση συμβαίνει όταν ένα καύσιμο αντιδρά με οξυγόνο και εκπέμπει θερμότητα. Απαιτείται μια μικρή σπίθα ή έκρηξη θερμότητας για να ξεκινήσει αυτή η αντίδραση. Εάν δεν υπάρχει οξυγόνο, τότε δεν μπορεί να συμβεί καύση. Αντίθετα, το CO2 δεν είναι εύφλεκτο και δεν υποστηρίζει την καύση. Στην πραγματικότητα, η κάλυψη μιας φωτιάς με CO2 μπορεί να την σβήσει, λιμοκτονώντας την από το Ο2 που χρειάζεται για να συνεχίσει να καίει.