El Dióxido de Carbono medicinal tiene varios usos médicos. Puede usarse como gas de insuflación para la cirugía mínimamente invasiva (laparoscopia, endoscopia y artroscopia) con el fin de ampliar y estabilizar cavidades del cuerpo para una mejor visibilidad del campo quirúrgico. Además, en su fase líquida, puede utilizarse para proporcionar temperaturas de hasta -76°C, para la crioterapia o analgesia local mediante aplicación externa en la superficie de la piel.

Otras aplicaciones del dióxido de carbono medicinal incluyen la estimulación respiratoria transitoria y el estimulo de la respiración profunda y la tos para prevenir o tratar la atelectasia.