Az oxigén (O2) és a szén-dioxid (CO2) egyaránt az élethez szükséges légköri gázok. Mindegyik központi szerepet játszik két fontos biológiai anyagcsere-útban. A növények CO2-t vesznek fel és fotoszintézis útján lebontják, melléktermékként O2-t termelve. Az állatok lélegzik az O2-t, és sejtlégzésre használják, energiát és CO2-t termelve.
A CO2 és az O2 molekuláris szerkezete eltérő. Az oxigén két oxigénmolekulából áll, míg a szén-dioxid két oxigénmolekulából áll, amelyek egy központi szénmolekulához vannak kötve.
A CO2 valamivel nagyobb tömegű, mint az O2. A CO2 molekulatömege 44 gramm / mol, míg az oxigén molekulatömege 32 gramm / mol. Bár a CO2 nehezebb, mint az O2, a gázok nem válnak szét rétegekben a légkörben. A konvekció és a diffúzió összekeverik a különféle légköri gázokat.
Az O2 támogatja az égést. Égés vagy égés akkor következik be, amikor az üzemanyag reagál az oxigénnel és leadja a hőt. A reakció elindításához egy kis szikra vagy hőszakadás szükséges. Ha oxigén nincs jelen, akkor égés nem következhet be. Ezzel szemben a CO2 nem gyúlékony és nem támogatja az égést. Valójában a tűz takarása CO2-vel ki tudja oltani, ha éheztetik az O2-t, amelynek tovább kell égnie.