二氧化碳（CO₂）的密度比空气的密度大。这是因为二氧化碳的分子量（约44 g/mol）显著高于空气的平均分子量（约29 g/mol，主要由氮气和氧气组成）。根据理想气体状态方程PV=nRT，在相同温度和压力下，气体的密度与其分子量成正比。因此，二氧化碳分子更重，单位体积内的分子数量更多，导致其密度更大。
这种密度差异在日常生活中有实际应用。例如，干冰（固态二氧化碳）能沉在空气中，因为它的密度比空气（约1.225 kg/m³）大，而干冰的密度约为1.56 kg/m³。此外，二氧化碳灭火器利用了二氧化碳比空气重的特性，使灭火剂能覆盖燃烧物表面，隔绝氧气。
在工业和科学领域，这种密度差异也很重要。例如，在气体分离和液化过程中，利用不同气体的密度差异进行提纯。了解二氧化碳和空气的密度差异，有助于我们更好地利用这些气体及其特性。