Заряджені зрідженим вуглекислим газом (СО2) під тиском 6-7 МПа. У балоні вогнегасника він може знаходитися в рідкій і газоподібній фазах. Співвідношення цих фаз залежить від температури. З її підвищенням рідка вуглекислота переходить у газоподібний стан і тиск у балоні різко зростає. Щоб уникнути розриву балонів, їх заповнюють рідкою вуглекислотою на 75 % і постачають запобіжними мембранами, які забезпечують саморозрядження балона при досягненні в ньому тиску 16-22 МПа.
Недоліком вуглекислоти є те, що вона не має змочувальної здатності, в зв'язку з чим нею не можна гасити тліючі матеріали. Ефективна дія вуглекислотних вогнегасників – у температурних межах від +50°С до -25°С. При нижчих температурах, наприклад -30°С, тиск вуглекислоти в балоні складає 1,45 МПа (14,5 атм), і вихід струменя з вогнегасника відбувається з меншою швидкістю, що знижує його вогнегасну здатність.