Cacbon đioxit là thành phần chính của khí quyển Sao Hỏa, và là một thành phần quan trọng của khí quyển Sao Kim. Có giả thuyết cho rằng vào thời kỳ hệ Mặt Trời mới hình thành, các hành tinh nằm ở vòng trong (Trái Đất, Sao Hỏa, Sao Kim) đều có khí quyển khá giống nhau và chứa nhiều thán khí. Thán khí cũng có mặt ở dạng băng khô trên các sao chổi.

Chất khí này đã được quan sát là có mặt ở khoảng không vũ trụ, gần những sao thuộc thế hệ 2 hoặc thế hệ 3, nơi mà sản phẩm của quá trình phản ứng nhiệt hạch trong các sao đã tích tụ nhiều cacbon và oxy. Có thể đặt giả thuyết rằng chất khí này có mặt trong khí quyển của các hành tinh thuộc vòng trong bay quanh các sao thuộc thế hệ từ 2 trở đi.