Het belangrijkste verschil tussen zuurstof en kooldioxide is dat zuurstof een diatomisch molecuul is met twee zuurstofatomen, terwijl koolstofdioxide een triatomisch molecuul is met één koolstofatoom en twee zuurstofatomen.
Zuurstof en kooldioxidegassen zijn twee cruciale bestanddelen in de atmosfeer van de aarde. Dit komt door het belang ervan voor levende organismen. Evenzo hebben we zuurstof nodig voor de ademhaling en kooldioxide wordt uitgestoten tijdens het ademhalingsproces. We hebben deze ingeademde zuurstof nodig om energie (ATP) in levende cellen te produceren via het proces dat bekend staat als cellulaire ademhaling. Aan de andere kant gebruiken planten kooldioxide voor fotosynthese om koolhydraten te produceren. Planten zijn dus betrokken bij het handhaven van de zuurstof- en kooldioxidebalans in de atmosfeer.