(H2CO3), de in vrije toestand niet bekende verbinding van kooldioxyde (CO2) en water (H2O). De zouten van koolzuur heten carbonaten.
Ook kooldioxyde zelf wordt wel eens minder juist met koolzuur betiteld. K. wordt in de geneeskunde gebruikt voor het verkrijgen van plaatselijke gevoelloosheid. Inademen van K. in geringe hoeveelheden, vermengd met zuurstof, veroorzaakt een prikkeling van het ademhalingscentrum, waardoor de luchtverversing in de longen verbeterd wordt; vindt toepassing bij drenkelingen en vergiftigden.