Oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2) keduanya gas atmosfer yang diperlukan untuk kehidupan. Masing-masing memainkan peran sentral dalam dua jalur metabolisme biologis yang penting. Tanaman mengambil CO2 dan memecahnya dalam fotosintesis, menghasilkan O2 sebagai produk sampingan. Hewan menghirup O2 dan menggunakannya untuk respirasi sel, menghasilkan energi dan CO2.
CO2 dan O2 memiliki struktur molekul yang berbeda. Oksigen terdiri dari dua molekul oksigen, sedangkan karbon dioksida terdiri dari dua molekul oksigen yang terikat pada molekul karbon pusat.
CO2 memiliki massa sedikit lebih banyak daripada O2. Berat molekul CO2 adalah 44 gram per mol, sedangkan berat molekul oksigen adalah 32 gram per mol. Meskipun CO2 lebih berat daripada O2, gas-gas tersebut tidak terpisah menjadi lapisan-lapisan di atmosfer. Konveksi dan difusi menjaga berbagai gas atmosfer bercampur.
O2 mendukung pembakaran. Pembakaran atau pembakaran terjadi ketika bahan bakar bereaksi dengan oksigen dan mengeluarkan panas. Percikan kecil atau ledakan panas diperlukan untuk memulai reaksi ini. Jika oksigen tidak ada, maka pembakaran tidak dapat terjadi. Sebaliknya, CO2 tidak mudah terbakar dan tidak mendukung pembakaran. Faktanya, menyelimuti api dengan CO2 dapat memadamkannya, dengan kelaparan O2 ia perlu terus menyala.