Sebagian besar karbon dioksida dalam darah tersedia dalam bentuk ion bikarbonat (HCO3-) sesuai dengan persamaan berikut.

Reaksi tersebut berlangsung dua arah, tergantung pada konsentrasi CO2. Di dalam jaringan, konsentrasi O2 tinggi sehingga reaksi berlangsung ke arah pembentukan ion bikarbonat. Sebaliknya di dalam paru-paru, konsentrasi CO2 lebih rendah sehingga reaksi berlangsung ke arah pembentukan CO2.
Jadi, ion bikarbonat akan terurai menjadi CO2 dan H2O karena konsentrasi CO2 di dalam paru-paru lebih rendah.