Углекислотные огнетушители предназначены для быстрого охлаждения поверхности и рассеивания газа. Высокопрочный баллон углекислотного огнетушителя заполнен составом двуокиси углерода, находящегося под высоким давлением. Принцип действия углекислотного огнетушителя основан на вытеснении двуокиси углерода избыточным давлением. В основе функционирования углекислотного огнетушителя - процесс резкого расширения объема газа с активным поглощением теплоты.
При вскрытии чеки и нажатии на спусковой механизм происходит подача газа по сифонной трубке в раструб. Заряд газа выпускается под действием собственного давления в 5,7 МПа. Это давление устанавливается при закачке диоксида углерода в огнетушитель и соответствует температуре 20 °С. При выходе газа его объем увеличивается в 500 раз, при этом идет быстрое охлаждение окружающей среды и металлических частей огнетушителя до температуры -72 °С. Возгорание прекращается за счет охлаждения области горения. При этом к составу горючей газовой среды добавляется негорючее вещество. Происходит общее охлаждение газовой смеси и прекращение горения.
Углекислотным газовым огнетушителем нельзя тушить оборудование под напряжением, так как при растворении газа в воде получается токопроводящая угольная кислота. Их применение не допускается и при тушении оборудования и теплопроводов с очень высокими температурами, так как резкий перепад между холодным газом и горящей системой приводит к разрушению последней и её разгерметизации, что чревато взрывом. При использовании ручных углекислотных огнетушителей нужно обязательно надевать перчатки, которые помогут избежать обморожения пальцев.