Số hiệu nguyên tử của cacbon là 6 và khối lượng nguyên tử của nó là 12.0107 đơn vị khối lượng nguyên tử. Số hiệu nguyên tử xác định số proton nằm trong hạt nhân của nguyên tử, do đó cacbon có sáu proton. Mỗi nguyên tố có số nguyên tử riêng.
Bởi vì khối lượng của nguyên tử được tạo thành từ số proton và neutron, cacbon cũng có sáu neutron trong hạt nhân của nó. Nó có sáu electron bao quanh hạt nhân, với hai ở mức năng lượng thứ nhất và bốn ở mức năng lượng thứ hai. Các electron không đóng góp nhiều như neutron và proton vào khối lượng của một nguyên tử.