二氧化碳滅火原理是具有較高的密度，約為空氣的1.5倍。在常壓下，液態(tài)的二氧化碳會立即汽化，一般1kg的液態(tài)二氧化碳可產生約0.5立方米的氣體。因而，滅火時，二氧化碳氣體可以排除空氣而包圍在燃燒物體的表面或分布于較密閉的空間中，降低可燃物周圍或防護空間內的氧濃度，產生窒息作用而滅火。另外，二氧化碳從儲存容器中噴出時，會由液體迅速汽化成氣體，而從周圍吸引部分熱量，起到冷卻的作用。

二氧化碳滅火器主要用于撲救貴重設備、檔案資料、儀器儀表、600伏以下電氣設備及油類的初起火災。