二酸化炭素泉（にさんかたんそせん）は、掲示用泉質名に基づく温泉の泉質の分類の一種。療養泉のうち塩類泉に分類される。

1キログラム中に遊離炭酸を1グラム以上を含む温泉や鉱泉のこと。旧泉質名は単純炭酸泉であり、今日でも「炭酸泉」という名称が多用されている。また、俗称として「ラムネの湯」とも一部で呼ばれている。
入浴すると皮膚に炭酸の泡が付着するが、付着量に関しては二酸化炭素泉により差があり、このことと炭酸ガス（二酸化炭素）の実際の溶け込み量や効能との関係などについて一概に言えない。なお、炭酸を多く含有するからといって純粋な二酸化炭素泉（単純二酸化炭素泉）とは限らず、天然のものでは泉質上、炭酸水素塩泉や含鉄泉に分類され赤褐色となることも多い。また、二酸化炭素泉と炭酸水素塩泉の泉質を併せ持つ場合もある。