La carbonatación es un fenómeno en el que el gas de dióxido de carbono se suspende en el agua, creando pequeñas burbujas. Puede ocurrir tanto de forma natural como artificial, como resultado de la introducción de dióxido de carbono en un líquido. Este fenómeno es lo que hace que los refrescos burbujeen y se llenen de gas, aunque la sensación de burbujeo en realidad no es causada por las burbujas en sí, sino por los productos químicos que las forman.
Hay varias razones por las que la gente usa la carbonatación en la preparación de bebidas. Una cosa acerca de la carbonatación es que expulsa el oxígeno, lo que puede hacer que un estante de bebidas sea estable siempre que esté sellado, manteniendo los microbios que necesitan oxígeno para sobrevivir. Mucha gente también ha notado que la carbonatación aumenta el sabor, como se ve cuando alguien bebe un refresco “plano” que se ha abierto y dejado afuera, permitiendo que escape el dióxido de carbono. La soda tiende a tener un sabor aburrido y menos dinámico sin carbonatación.
Históricamente, la carbonatación se producía de forma natural en muchas bebidas fermentadas como la cerveza, porque el dióxido de carbono es un producto de desecho producido por las levaduras que son una parte integral del proceso de fermentación. La carbonatación es también el proceso detrás de los agujeros que aparecen en el queso y el pan, dicho sea de paso. La cantidad de carbonatación que se produce puede controlarse, hasta cierto punto, y algunas veces las cervecerías modernas añaden más. La carbonatación explica por qué la cerveza debe mantenerse bajo presión, para que el gas no se escape.
Los efectos del consumo de bebidas carbonatadas en el cuerpo pueden variar. Gran parte del dióxido de carbono se escapa antes de entrar en el tracto digestivo, en forma de eructos. El CO2 que logra llegar a los intestinos se absorbe rápidamente y, como resultado, también puede promover la rápida absorción de otras cosas en el tracto digestivo. Esta es una de las razones por las que las bebidas gaseosas parecen «ir a la cabeza» tan rápidamente, porque el CO2 en realidad promueve la absorción del alcohol. El dióxido de carbono absorbido por el cuerpo finalmente es expresado por los pulmones.
Algunas personas han afirmado que consumir bebidas carbonatadas tendrá efectos nocivos para la salud. Dado que los seres humanos han estado bebiendo líquidos carbonatados durante mucho tiempo, estas afirmaciones deben tomarse con cautela. De hecho, a veces se recomienda el consumo de bebidas con carbonatación para las personas que sienten náuseas, lo que ilustra que puede tener algunos beneficios, y beber agua carbonatada mientras viaja puede proteger contra algunos microbios que se encuentran en el agua, ya que no pueden sobrevivir en agua carbonatada adecuadamente.