五氧化碳是一種不穩定的碳氧化物，其分子式為CO5。該化合物分子具有C2對稱性，其中四個氧原子與一個碳原子形成一個五元環，第五個氧原子與碳原子以碳氧雙鍵相連。這種五氧化碳分子中的五元環並不成正五邊形：五元環中不與碳相連的兩個氧原子之間的O-O鍵鍵長為1.406Å，這兩個氧原子每個與另一個相鄰的氧原子之間的O-O鍵鍵長皆為為1.457Å，三個氧原子之間的鍵角為100.2°；處於碳原子與氧原子之間的氧原子和碳原子的C-O鍵鍵長為1.376Å，C-O-O鍵角為109.1°；五元環外的氧原子與碳原子之間C-O鍵鍵長為1.180Å，O-C-O鍵角為125.4°。
2007年時，用分譜學方法在10K下檢測到了它的存在。據推測，五氧化碳是由
四氧化碳結合一個氧原子后產生的。
