在正常的二氧化碳分压变动范围内，血液CO₂含量与PCO₂大致呈线性正相关（见图）。

A：静脉血 B：动脉血（1毫米汞柱=0.133千帕）CO₂解离曲线

血液CO₂含量随PCO₂上升而增加，几乎成线性关系，而不似氧解离曲线的“S”形。当PCO₂不断上升，CO₂含量也增加。血液CO₂含量不仅取决于PCO₂的高低，也受血红蛋白（hemoglobin; Hb）氧合程度的影响。Hb和氧结合形成氧合血红蛋白（oxyhemoglobin; HbO₂）后酸性较去氧血红蛋白增强，不利于与CO₂的结合生成氨基甲酰血红蛋白（见二氧化碳运输），因此在相同的PCO₂情况下，动脉血因HbO₂的含量高，使得所携带的CO₂量比静脉血的少。O₂与Hb的结合之后不利于CO₂与Hb的结合，但却促进了CO₂的释放。因此，氧分压的增加对二氧化碳释放有利。O₂与Hb结合促使CO₂释放，而去氧Hb则容易与CO₂结合，这一现象称为霍尔丹效应。因此，在组织中，HbO₂释出氧O₂而成为Hb，可促使血液摄取并结合CO₂；反之，在肺部，则因O₂与Hb结合，促进CO₂的释放。可见，O₂和CO₂的运输不是孤立进行的，而是相互影响的。CO₂通过波尔效应影响O₂与Hb的结合和释放，O₂又通过何尔登效应影响CO₂与Hb的结合和释放。

图中的A点是静脉血PO₂ 5.32千帕（40毫米汞柱），PCO₂6千帕（45毫米汞柱）时血液中的CO₂含量，约为52毫升/100毫升（血液）；B点是动脉血PO₂13.3千帕（100毫米汞柱），PCO₂5.32千帕（40毫米汞柱）时血液中的CO₂含量，约为48毫升/100毫升（血液）。因此，血液流经肺时，每100毫升血液可释出4毫升CO₂。