In una molecola di anidride carbonica (CO2), l'atomo di carbonio forma legami covalenti con due atomi di ossigeno. Ogni atomo di ossigeno condivide due elettroni con l'atomo di carbonio, risultando in un doppio legame tra il carbonio e ciascun ossigeno. L'anidride carbonica ha una struttura molecolare lineare, con l'atomo di carbonio al centro e i due atomi di ossigeno legati ad esso sui lati opposti. Ogni atomo di ossigeno ha una carica negativa, mentre l'atomo di carbonio ha una carica positiva. Questo crea un legame covalente polare tra gli atomi di carbonio e ossigeno.

La struttura di Lewis dell'anidride carbonica mostra che l'atomo di carbonio è circondato da quattro elettroni, due per ciascun atomo di ossigeno. Ciò soddisfa la regola dell'ottetto per il carbonio, secondo la quale gli atomi di carbonio tendono ad avere otto elettroni nel loro guscio esterno. I due atomi di ossigeno hanno ciascuno sei elettroni nel loro guscio esterno, soddisfacendo anch'essi la regola dell'ottetto.

I doppi legami tra gli atomi di carbonio e di ossigeno nell'anidride carbonica sono forti e stabili, rendendola una molecola relativamente inerte. Questo è il motivo per cui il gas di anidride carbonica è comunemente usato come estintore, poiché può sostituire l'ossigeno e prevenire la combustione. L'anidride carbonica viene utilizzata anche nella produzione di bevande gassate, poiché si dissolve in acqua per formare acido carbonico, che conferisce a queste bevande il loro sapore piccante.