Dwutlenek węgla zawarty w atmosferze rozpuszcza się w kroplach deszczu i jest rozpuszczony w wodzie opadowej nadając jej lekko kwaśny odczyn. Woda przesiąkając do głębszych warstw gleby rozpuszcza zawarty w glebie dwutlenek węgla, jak i inne substancje, głównie związki wapnia. W wodzie zawierającej dwutlenek węgla i wapń, w zależności od pH dwutlenek węgla występuje jako wolny, wodorowęglanowy i węglanowy. Dwutlenek węgla rozpuszczony w wodzie jako wolny wywołuje korozję metali i betonu, jego działanie jest dwustronne, poprzez reakcję z metalem jako kwas oraz przez niszczenie warstw węglanów na powierzchni konstrukcji w wyniku reakcji tworzenia kwaśnych węglanów, które są lepiej rozpuszczalne w wodzie. Korozyjności dwutlenku węgla sprzyja tlen rozpuszczony w wodzie.
Jony te reagują z jonami dodatnimi tworząc elektrolity bądź związki chemiczne nierozpuszczalne lub słabo rozpuszczalne w wodzie. W wodach naturalnych reaguje głównie z jonami wapnia, magnezu. Stan równowagi, zależny od temperatury i ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla nad wodą oraz stężenia innych jonów w wodzie określa stężenie wszystkich możliwych związków tworzonych z dwutlenku węgla i innych rozpuszczonych związków.