水合二氧化碳是指二氧化碳（CO2）與水（H2O）發生反應，生成碳酸（H2CO3）的過程。這一過程涉及到二氧化碳分子與水分子之間的相互作用，其中水分子將二氧化碳分子包裹在周圍形成水合物。在溶解過程中，二氧化碳會與水分子發生弱的靜電相互作用力，引起溶劑分子的極性改變，從而有助於溶解過程的進行。此外，水分子也能與二氧化碳分子發生氫鍵作用，進一步穩定了水合物。這種水合作用是一個動態平衡的過程，它受到溫度、壓力和二氧化碳濃度等因素的影響。在常溫下，大約有0.5%的二氧化碳會轉化為水合物，但在高壓或低溫下，這個比例會增加。水合二氧化碳的存在對環境和工業都有著重要的意義，例如，在海洋中，大量的二氧化碳被溶解為水合物，這對維持海洋生態系統的平衡非常重要。此外，水合二氧化碳還被廣泛套用於化學反應、製冷和深海礦產資源的採集等領域。