Cuando se deja desatendido, el hielo seco (dióxido de carbono sólido) sufre sublimación, que es un cambio físico. Durante este proceso, el hielo seco sólido se transforma directamente en gas (dióxido de carbono), sin pasar por la fase líquida. El dióxido de carbono gaseoso se dispersa en el aire circundante.

La composición química y la estructura molecular del hielo seco siguen siendo las mismas durante la sublimación. Por tanto, se considera un cambio físico más que un cambio químico. En los cambios físicos, la composición química y la identidad de la sustancia no cambian, solo cambia la forma o estado físico (sólido, líquido o gaseoso).