El oxígeno (O2) y el dióxido de carbono (CO2) son gases atmosféricos necesarios para la vida. Cada uno juega un papel central en dos importantes vías de metabolismo biológico. Las plantas toman CO2 y lo descomponen en la fotosíntesis, produciendo O2 como subproducto. Los animales respiran O2 y lo utilizan para la respiración celular, produciendo energía y CO2.
El CO2 y el O2 tienen diferentes estructuras moleculares. El oxígeno comprende dos moléculas de oxígeno, mientras que el dióxido de carbono comprende dos moléculas de oxígeno unidas a una molécula de carbono central.
El CO2 tiene un poco más de masa que el O2. El peso molecular del CO2 es de 44 gramos por mol, mientras que el peso molecular del oxígeno es de 32 gramos por mol. Aunque el CO2 es más pesado que el O2, los gases no se separan en capas en la atmósfera. La convección y la difusión mantienen mezclados los diversos gases atmosféricos.
O2 apoya la combustión. La quema o combustión ocurre cuando un combustible reacciona con el oxígeno y emite calor. Se necesita una pequeña chispa o explosión de calor para iniciar esta reacción. Si no hay oxígeno, la combustión no puede ocurrir. Por el contrario, el CO2 no es inflamable y no favorece la combustión. De hecho, cubrir un fuego con CO2 puede extinguirlo, al privarlo del O2 que necesita para seguir ardiendo.