Medyczny dwutlenek węgla można wykorzystywać w różnych celach: jako gaz insuflacyjny w chirurgii małoinwazyjnej (laparoskopia, endoskopia, artroskopia) oraz do powiększania i stabilizowania jam ciała w celu uzyskania lepszej widoczności pola operacyjnego. W fazie ciekłej może służyć do obniżenia temperatury do -76°C w krioterapii lub lokalnej analgezji poprzez zastosowanie zewnętrzne na powierzchni skóry.