二氧化碳的化学利用，是将其转化为大宗基础化学品、有机燃料，或者直接固定为高分子材料。目前，已经实现工业化的二氧化碳化学利用项目，包括合成尿素、水杨酸、有机碳酸酯、无机碳酸盐等。总体而言，二氧化碳作为资源进行规模化利用正处于起步阶段。

利用二氧化碳合成基础化学品意义重大。譬如，可用它合成有机碳酸酯，可广泛用于锂离子电池的电解液，还可用作汽油或柴油添加剂等；合成氨基甲酸盐和异氰酸酯，是农药、医药以及合成树脂等的重要中间体；合成羧酸、酯、内酯等产品，由苯酚与二氧化碳反应制备水杨酸已经实现工业化生产。

利用二氧化碳作为碳源，通过加氢还原合成甲烷、甲醇、二甲醚、甲酸和低碳烷烃等气体或者液体燃料，既可以减少对化石燃料的依赖，也不会产生更多的二氧化碳，有助于自然界的碳平衡，具有十分重要的社会经济价值。二氧化碳还可以与甲烷重整制取合成气，随后再合成有机化学品和有机燃料，在化工、环境、能源等许多方面有重要价值。

化工发展的历史表明，它在创造奇妙的新物质方面起到了核心作用，是开启物质世界中“取之不尽”的资源宝库的钥匙；同时，化工技术的发展与人类社会发展同行，对于科学与社会的进步和人类物质生活质量的改善与提高，发挥了无可替代的作用。

今后，国内外化工的发展将更加注重资源的合理开发、无害化使用、再生和循环利用等，旨在为经济的可持续发展提供物质保障，为改善人类的生活环境、提高生活质量提供更加绿色、更为质优价廉的衣食住行条件。