16世纪，比利时化学家、医学家J.B.van海尔蒙特发现，由文火燃烧的木炭能产生一氧化碳，这种气体能危及生命。一氧化碳的密度略小于空气，在水中的溶解度非常低，但易溶于氨水。一氧化碳的空气混合爆炸极限为12.5%～74%。一氧化碳作为含碳物质不完全燃烧的产物，也可以作为燃料使用。煤和水在高温下可产生水煤气（一氧化碳与氢气的混合物）。一氧化碳是可用作身体自然调节炎症反应的三种气体之一（其他两种是一氧化氮和硫化氢）。由于一氧化碳与体内血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力大200～300倍，而碳氧血红蛋白较氧合血红蛋白的解离速度慢3600倍，因此当一氧化碳浓度在空气中达到35ppm（百万分之一）时，就会对人体产生损害，造成一氧化碳中毒（又称煤气中毒）。虽然一氧化碳有毒，但生物代谢过程亦会产生少量一氧化碳，并被认为对一些生理功能具有调节作用。

一氧化碳在大气中比较稳定，有较长的生命时间。在背景对流层大气中，一氧化碳的生命时间为一个月到半年，因此能够被远距离输送。大气一氧化碳的主要汇是与OH反应，次要汇为土壤吸收。一氧化碳与OH反应使其参与对流层臭氧的形成，因此是对流层背景臭氧的重要前体物。此外，一氧化碳与OH反应，不但导致温室气体二氧化碳的产生，而且通过影响OH浓度从而影响甲烷等温室气体的大气寿命。因此，一氧化碳也被认为是具有间接温室效应的气体。