Atomii de carbon sunt blocurile de carbon, care este al șaselea cel mai abundent element din univers. Un atom de carbon are șase electroni, dintre care patru sunt în carcasa exterioară a atomului, cochilie de valență.
Atomii de carbon au șase protoni în nucleu și șase electroni care orbitează în jurul nucleului. Atunci când neutronii sunt adăugați la un atom de carbon, rezultă crearea unui izotop de carbon. De exemplu, un atom de carbon cu doar șase neutroni se numește Carbon-12, în timp ce un atom cu opt neutroni se numește Carbon-14. Numărul de la sfârșitul fiecărui nume al izotopului reprezintă numărul de masă atomică găsit în tabelul periodic. Deși fiecare izotop are un număr diferit de neutroni, nu există nici o diferență față de reacțiile chimice ale atomului de carbon.
Compușii de carbon vin sub formă de diamante, grafit, cărbune, negru de fum și fullerene. Carbonul oferă, de asemenea, cadrul pentru toate țesuturile de plante și animale și este o componentă importantă în proteine cum ar fi părul, carnea și mătasea. Componenții carbonici care conțin bor și siliciu sunt printre cele mai dificile substanțe cunoscute. Pe o scară standard de duritate numită scară Mohs, în cazul în care diamantul este de 10, carbura de siliciu (Carborundum) este de 9,15 și carbură de bor este de 9,32.