二氧化碳是天然物质，ODP=0，GWP=1。使用二氧化碳作为冷库制冷工质，对大气臭氧层没有破坏作用，可以减少全球温室效应，且来源广泛、价格便宜，可以大大降低制冷剂替代成本，节约能源，解决化合物对环境的污染问题，具有良好的经济性。
二氧化碳安全无毒、不可燃、不爆炸，具有良好的热稳定性，即使在高温下也不会分解出有害的气体，泄漏对人体、食品、生态都无损害。
二氧化碳具有与制冷循环和设备相适应的热物性。分子量小，制冷能力大，0℃的单位制冷量比常规制冷剂高5～8倍，因而对于相同冷负荷的制冷系统，压缩机的尺寸可以明显减小，重量减轻，整个系统非常紧凑；润滑条件容易满足，对制冷系统常见材料无腐蚀，可以改善开启式压缩机的密封性能，减少泄漏。
二氧化碳黏度小，0℃时二氧化碳饱和液体的运动黏度只是NH3的5.2%、R12的23.8%，流体的流动阻力小，传热性能比CFC类制冷剂更好，可以改善全封闭制冷压缩机的散热。
既然优点那么多，但是冷库用二氧化碳做制冷剂也有不可避免的缺陷不能维持生命，如果浓度过高，会引起人的呼吸器官的损害，甚至窒息死亡；
有很高的临界压力和低的临界温度；CO2临界温度为Tc=31.1℃ ，临界压力为Pc=7.3MPa，水的临界温度为374℃，临界压力为22MPa。
无论亚临界循环还是跨临界循环，CO2制冷系统的运行压力都将高于传统的制冷空调系统，给系统及部件的设计带来许多难度，制造成本也相对比较高。
