CO2は血液中で3つの異なる方法で運ばれる。（正確な割合は動脈血か静脈血かによって異なる）。その大部分（約70％）は、赤血球中の酵素炭酸脱水酵素によって、反応CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO−3によって重炭酸イオンHCO−3に変換され、約7％は血漿中に溶解し、約23％はカルバミノ化合物としてヘモグロビンに結合する。