Le dioxyde de carbone (CO₂) agit principalement par étouffement, en diminuant fortement la concentration d'oxygène alimentant le feu. Dans une très moindre mesure, il agit par refroidissement au vu de sa température de sortie de –78 °C ; sur de petits feux il peut également souffler la flamme (séparer le combustible du feu).