Med unntak av vann, er det bare karbondioksid som har blitt identifisert på overflaten gjennom infrarød spektroskopi. Karbondioksiden er primært konsentrert på den bakre halvkulen. Blant alle månene rundt Uranus viser Ariel de sterkeste spektroskopiske tegnene på , og den var den første Uranus-månen hvor dette ble oppdaget. Opphavet til denne karbondioksiden er ikke helt klar. Den kan være produsert lokalt fra karbonater eller organiske materialer under påvirkning av de energetiske ladede partiklene fra Uranus' magnetosfære eller solens ultrafiolette stråling. Denne hypotesen ville forklart asymmetrien i fordelingen ved at den bakre halvkulen er gjenstand for en mer inens magnetosfærisk påvirkning enn hva fremre halvkulen er. En annen mulig kilde er utblåsingen av den opprinnelige som er fanget av frossent vann i Ariels indre. Uttømmingen av fra det indre kan være relatert til tidligere geologisk aktivitet på månen.