L'ossigeno (O2) e l'anidride carbonica (CO2) sono entrambi gas atmosferici necessari per la vita. Ciascuno svolge un ruolo centrale in due importanti vie del metabolismo biologico. Le piante prendono la CO2 e la scompongono nella fotosintesi, producendo O2 come sottoprodotto. Gli animali respirano O2 e lo utilizzano per la respirazione cellulare, producendo energia e CO2.
CO2 e O2 hanno strutture molecolari diverse. L'ossigeno comprende due molecole di ossigeno, mentre l'anidride carbonica comprende due molecole di ossigeno legate a una molecola di carbonio centrale.
La CO2 ha una massa leggermente maggiore dell'O2. Il peso molecolare della CO2 è di 44 grammi per mole, mentre il peso molecolare dell'ossigeno è di 32 grammi per mole. Sebbene la CO2 sia più pesante dell'O2, i gas non si separano in strati nell'atmosfera. Convezione e diffusione mantengono mescolati i vari gas atmosferici.
L'O2 supporta la combustione. La combustione o combustione si verifica quando un combustibile reagisce con l'ossigeno e rilascia calore. È necessaria una piccola scintilla o un'esplosione di calore per avviare questa reazione. Se l'ossigeno non è presente, la combustione non può avvenire. Al contrario, la CO2 non è infiammabile e non supporta la combustione. In effetti, coprire un incendio con CO2 può estinguerlo, privandolo dell'O2 di cui ha bisogno per continuare a bruciare.