碳酸化作用主要是指二氧化碳(CO2)溶解於水中，形成碳酸(H2CO3)，進而分解成碳酸根(CO3^2-)和碳酸氫根(HCO3^-)離子。這些離子與水中的礦物質反應，生成易溶於水的碳酸鹽或碳酸氫鹽，從而促進礦物的溶解和水溶液對礦物的離解過程。具體來說，碳酸化作用有以下多種作用：
在自然界中，碳酸化作用有助於礦物的風化和土壤的形成，例如，它可以促使鉀長石和斜長石等礦物轉變為更細小的黏土礦物。
在工業套用中，例如碳酸氫鈉，可以用於中和胃酸過多、鹼化尿液、治療某些藥物中毒等。
在食品工業中，二氧化碳的加入可以增加飲料的口感和風味，例如在碳酸飲料中，二氧化碳的溶解形成碳酸，當人們飲用後，二氧化碳在體內分解時帶走熱量，產生清涼感，同時二氧化碳的抑菌作用也能延長飲料的貨架壽命。