CO₂（二酸化炭素、炭酸ガス）について、アクアリウムではPHコントローラーを使いPHの調節や、珊瑚水槽のカルシウムリアクター等に使用されてきましたが、特に多かったのは水草の光合成に必要な炭素の補給として水草水槽に使われてきました。
CO₂の特徴は理科では空気より重く、植物が光合成で消費し酸素を放出すると習いました。アクアリウム的には、水に溶けやすく、曝気などでは逃げやすいので、CO₂を直接添加する水草水槽では、水面をあまり揺らさない外部フィルターや内部フィルターや水中モーターを使った底面フィルターなどが以前は一般的でした。
また、CO₂が水に溶けると水中の水素イオンが増えてPHが下がります。酸素が水に溶けるのとは違い、CO₂が水に溶けるというのはH₂Oと反応してH⁺とHCO₃⁻に電離して水素イオンが増えるからPHが下がるのですが、アルカリほど電離度は高いので、PHの変化は激しくなります。ですので、CO₂の添加のしすぎでPHショックを受けないように気を付ける必要があります。
初期の添加器具は連続添加できないレギュレーターや缶だったので水槽内に拡散筒を設置してCO₂を溶かすのが一般的でした。溶けやすい性質を利用して、照明点灯と同時に拡散筒内をCO₂で満タンにして自然に水中に溶けてもらい、消灯時に拡散筒内に残ったCO₂を抜く。というのを繰り返していました。
この頃は、自然任せの添加だったので、それほどCO₂を溶かすことができず、PHが変化するほどではありませんでした。しばらくして連続添加できるレギュレーターがADAやジャレコから発売されるようになり、拡散器もデュプラや日動からシャワーパイプの代わりに取り付けるトルネード等や外部フィルターの出水側に接続するCO₂ミキサーが発売され、今ではCO₂ストーンやパレングラスが主流になりましたが、強制的に溶かすので、自然に溶ける拡散筒と違い、水槽内の水草が消費する量より多いCO₂を添加するとPHが下がるようになります。
KH(炭酸塩硬度)とCO₂濃度でPH(水素イオン濃度)が変化しますから、照明点灯時のCO₂添加と夜間消灯時のエアレーションでPHが大きく変化しないようにCO₂添加量とエアー量を調整する必要があります。