水热二氧化碳（hydrothermal carbon dioxide）是地表水热显示释放的二氧化碳气体。其来源分为有机和无机两大类。有机来源是热矿水使生物物质分解，或热矿水使烃类氧化而放出二氧化碳。嫌氧菌对前者起促进作用，硫酸盐对后者起触媒作用。无机来源包括热变质作用、岩浆侵入体放气、地幔脱气以及石灰岩的水解等。水热二氧化碳是水热活动区非水气体的主要成分。对水热二氧化碳的研究还有助于判断深部热源性质及其构造背景。