Carbonul are numeroase proprietăți fizice, iar unele dintre aceste proprietăți sunt destul de diferite în funcție de forma structurală a moleculelor. Duritatea minerală a carbonului este măsurată la 0,5 pentru grafit și 10,0 pentru diamante. Unele dintre proprietățile unice ale elementelor de carbon includ puncte de topire extrem de ridicate, cum ar fi 6400 grade Fahrenheit, și puncte de fierbere, cum ar fi 7281 grade Fahrenheit. La temperatura camerei, carbonul se găsește într-o stare solidă.
Carbonul este clasificat ca necarbonat. Carbonul este foarte transparent în forma sa de diamant, și este opac și negru ca grafitul. Ca diamant, carbonul este una dintre substanțele cele mai cunoscute, în timp ce forma de grafit de carbon este mult mai moale. Diamantele sunt abia conductive din punct de vedere electric, în timp ce grafitul este un dirijor excelent. Carbonul, sub orice formă, este foarte fragil și nu poate fi înfășurat în fire sau lipit în foi. Elementul formează o structură lattică diagonală și o structură cristalină hexagonală.
Proprietățile fizice ale unui element sunt acele caracteristici care pot fi observate fără a schimba substanța în altă substanță. Proprietățile fizice sunt de obicei cele care pot fi observate folosind cele cinci simțuri. Astfel de proprietăți observabile includ culoare, luciu, punct de congelare, punct de fierbere, punct de topire, densitate, duritate și miros.
