二氧化碳（CO₂）虽然含有碳元素，但它在化学分类上被归类为无机物，而非有机物。这主要源于其化学性质和结构。有机物通常是指含碳的复杂化合物，这些化合物中碳原子通常以共价键与其他碳原子或氢、氧、氮等元素结合，形成长链或环状结构，并参与复杂的生物化学反应。而二氧化碳中的碳原子则以双键形式与两个氧原子结合，形成线性分子结构，其化学性质更接近于无机物，如二氧化硅（SiO₂）等。因此，尽管二氧化碳是生命活动不可或缺的物质，但它本身并不符合有机物的定义。
二氧化碳对光合作用具有至关重要的意义。光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物（如葡萄糖）和氧气的过程。这一过程可以分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，光能被色素分子吸收并转化为化学能，用于产生ATP和NADPH。而在暗反应（卡尔文循环）中，ATP和NADPH被用来将二氧化碳固定并还原为糖类。没有二氧化碳，植物无法进行光合作用，从而无法合成有机物来维持生长和发育，也无法释放氧气供其他生物呼吸。因此，二氧化碳是光合作用的原料，对维持生态系统的碳循环和能量流动至关重要。