CO2分子形狀是直線形的，其結(jié)構(gòu)曾被認(rèn)為是：O=C=O。但CO2分子中碳氧鍵鍵長(zhǎng)為116pm，介于碳氧雙鍵（鍵長(zhǎng)為124pm）和碳氧三鍵（鍵長(zhǎng)為113pm）之間，故CO2中碳氧鍵具有一定程度的叁鍵特征。

現(xiàn)代科學(xué)家一般認(rèn)為CO2分子的中心原子C原子采取sp雜化，2條sp雜化軌道分別與2個(gè)O原子的2p軌道（含有一個(gè)電子）重疊形成2條σ鍵，C原子上互相垂直的p軌道再分別與2個(gè)O原子中平行的p軌道形成2條大π鍵。