CO₂ biasanya didefinisikan sebagai tekanan parsial karbon dioksida darah arteri (PaCO₂), yang merupakan tekanan yang dihasilkan oleh molekul CO₂ yang dilarutkan dalam darah arteri, dengan nilai normal 35-45 mmHg dan nilai rata-rata 40 mmHg. PaCO₂ merupakan indikator penting untuk menentukan jenis dan derajat kegagalan pernapasan, ada tidaknya ketidakseimbangan asam-basa pernapasan dan respons kompensasi terhadap ketidakseimbangan asam-basa metabolik. Ketika digunakan untuk mengidentifikasi jenis gagal napas, gagal napas tipe I PaCO₂ bisa normal atau sedikit lebih rendah; gagal napas tipe II PaCO₂ harus> 50mmHg, tetapi perlu dicatat bahwa hanya berdasarkan peningkatan PaCO₂ tidak dapat didiagnosis gagal napas, perlu didiagnosis oleh dokter profesional yang dikombinasikan dengan manifestasi klinis dan hasil pemeriksaan yang relevan. Ketika digunakan untuk menentukan apakah ada gangguan keseimbangan asam-basa pernapasan, PaCO₂ ＞ 45mmHg menunjukkan asidosis pernapasan; PaCO₂ ＜ 35mmHg menunjukkan alkalosis pernapasan. Peningkatan PaCO₂ sebagian besar disebabkan oleh ventilasi yang tidak memadai, seperti penyakit paru obstruktif kronik, asma, kelumpuhan otot pernapasan, dan penyakit lainnya, dan harus segera mendapatkan perawatan medis untuk menghindari keterlambatan.