碳酸酐酶是紅細胞的主要蛋白質成分之一，在紅細胞中的地位僅次于血紅蛋白。含一條卷曲的蛋白質鏈和一個鋅（Ⅱ）離子。分子量約為30000。鋅離子處于變形四面體的配位環境。催化的最重要的反應是二氧化碳（碳酸酐）可逆的水合作用，使它在生理pH值條件（pH值≌7）下很快進行。為催化CO2(g) + H2O → H2CO3反應的酶,酶加速二氧化碳水合的因子在10^7左右。上述反應對呼吸作用極為重要。
碳酸酐酶是鋅蛋白質（動物原性），存在于脊椎動物的紅血球和許多動物的各種組織以及植物的葉中。它在紅血球中具有對碳酸和重碳酸離子的迅速轉換的作用。在胃中對鹽酸的分泌起作用，一般來說，具有調節體液pH的作用。另外認為與植物的光合作用有關系。