คาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดเป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญซึ่งออกซิเจนถูกสูดดมจากอากาศและส่งไปยังเนื้อเยื่อของร่างกายเพื่อทำลายสารอาหารอย่างน้ำตาลและไขมันเพื่อเป็นพลังงาน กระบวนการนี้เรียกว่าการหายใจด้วยเซลล์หรือแอโรบิกอธิบายว่าพลังงานในรูปแบบของแคลอรี่จากอาหารจะถูกเปลี่ยนเป็นอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) ซึ่งขนส่งพลังงานนั้นและทำให้เซลล์สามารถใช้งานได้ กลับเข้าสู่กระแสเลือดเป็นของเสีย ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่มากเกินไปหรือไม่เพียงพอในเลือดหรือที่รู้จักกันในชื่อ hypercapnia และ hypocapnia สามารถบ่งบอกถึงปัญหาของปอดหรือไตหรือความไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์
พบในเส้นเลือดหลอดเลือดที่คืนเลือดที่มีออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ไปยังหัวใจและปอดคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) จะถูกเก็บไว้เป็นไบคาร์บอเนต (HCO₃) เป็นส่วนใหญ่ ไบคาร์บอเนตเป็นสารอัลคาไลน์ที่ช่วยให้ร่างกายรักษาระดับความเป็นกรดด่างหรือความสมดุลระหว่างกรดและด่าง การทดสอบเลือดคาร์บอนไดออกไซด์สามารถกำหนดปริมาณของไบคาร์บอเนตในกระแสเลือด ระดับปกติของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดตกระหว่าง 20 และ 29 mEq / L (milliequivalent ต่อลิตร); ระดับที่สูงหรือต่ำเกินไปอาจบ่งบอกถึงการกักเก็บของเหลวและดังนั้นความไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์, ฟังก์ชั่นบำรุงรักษาโดยไตหรือการหยุดชะงักของการทำงานของปอดปกติ
Hypercapnia หรือคาร์บอนไดออกไซด์ที่มากเกินไปในเลือดสามารถเกิดขึ้นได้ชั่วคราวโดยการอาเจียนเมื่อระดับของเหลวในร่างกายต่ำเกินไปหรือเรื้อรังจากโรคของไตเช่นโรค Cushing ที่นอนซึ่งเป็นความผิดปกติของฮอร์โมนสามารถทำให้ปัสสาวะมากเกินไปและต่อมาโพแทสเซียมและCO₂ในระดับต่ำ ในทำนองเดียวกัน hypocapnia เป็นสถานะของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไม่เพียงพอในเลือด นอกจากนี้ยังสามารถเกิดจากโรคของไตเช่นโรคแอดดิสัน ความไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์ที่เกิดจากโรคท้องร่วงหรือภาวะเช่นภาวะความเป็นกรด, การสะสมของกรดในเลือดและของเหลวในร่างกายอื่น ๆ ยังสามารถนำไปสู่ hypocapnia
เงื่อนไขชั่วคราวหรือเรื้อรังของปอดยังสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงระดับของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด Hyper หรือ hypoventilation สามารถเปลี่ยนแปลงอัตราที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากปอดและทำให้เกิด hypocapnia หรือ hypercapnia ในกระแสเลือด กิจกรรมเช่นการดำน้ำที่ผู้เข้าร่วมสูดอากาศหายใจออกก่อนหน้านี้ยังสามารถเปลี่ยนระดับCO₂ โรคปอดที่ทำให้เกิดการหายใจที่ไม่เป็นระเบียบอาจส่งผลให้ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดปกติลดลง
