Dans une molécule de dioxyde de carbone (CO2), l'atome de carbone forme des liaisons covalentes avec deux atomes d'oxygène. Chaque atome d'oxygène partage deux électrons avec l'atome de carbone, ce qui entraîne une double liaison entre le carbone et chaque oxygène. Le dioxyde de carbone a une structure moléculaire linéaire, avec l’atome de carbone au centre et les deux atomes d’oxygène qui y sont liés sur les côtés opposés. Chaque atome d'oxygène a une charge négative, tandis que l'atome de carbone a une charge positive. Cela crée une liaison covalente polaire entre les atomes de carbone et d'oxygène.

La structure de Lewis du dioxyde de carbone montre que l'atome de carbone est entouré de quatre électrons, deux pour chaque atome d'oxygène. Cela satisfait à la règle de l’octet pour le carbone, qui stipule que les atomes de carbone ont tendance à avoir huit électrons dans leur enveloppe externe. Les deux atomes d’oxygène ont chacun six électrons dans leur enveloppe externe, satisfaisant également à la règle de l’octet.

Les doubles liaisons entre les atomes de carbone et d’oxygène dans le dioxyde de carbone sont fortes et stables, ce qui en fait une molécule relativement inerte. C'est pourquoi le dioxyde de carbone est couramment utilisé comme extincteur, car il peut déplacer l'oxygène et empêcher la combustion. Le dioxyde de carbone est également utilisé dans la production de boissons gazeuses, car il se dissout dans l'eau pour former de l'acide carbonique, ce qui donne à ces boissons leur saveur piquante.