Nguyên tử cacbon là nguyên tố tạo nên cacbon, là nguyên tố phong phú thứ sáu được tìm thấy trong vũ trụ. Một nguyên tử cacbon có sáu điện tử, bốn trong số đó nằm ở lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử, vỏ hóa trị của nó.
Nguyên tử cacbon có sáu proton trong hạt nhân và sáu điện tử quay xung quanh hạt nhân. Khi neutron được thêm vào nguyên tử carbon, nó dẫn đến việc tạo ra đồng vị carbon. Ví dụ, một nguyên tử carbon chỉ có sáu neutron được gọi là Carbon-12, trong khi một nguyên tử có tám neutron được gọi là Carbon-14. Số ở cuối mỗi tên đồng vị đại diện cho số khối lượng nguyên tử có trong bảng tuần hoàn. Mặc dù mỗi đồng vị có số lượng neutron khác nhau, nhưng không có sự khác biệt đối với các phản ứng hóa học của nguyên tử carbon.
Các hợp chất cacbon ở dạng kim cương, than chì, than củi, cacbon đen và fullerene. Carbon cũng cung cấp bộ khung cho tất cả các mô của thực vật và động vật và là một thành phần quan trọng trong protein như tóc, thịt và tơ. Các hợp chất cacbon có chứa bo và silic là một trong những chất cứng nhất được biết đến. Trên thang đo độ cứng được tiêu chuẩn hóa gọi là thang Mohs, trong đó kim cương là 10, cacbua silic (Carborundum) là 9,15 và cacbua bo là 9,32.
