El número atómico del carbono es 6 y su masa atómica es 12.0107 unidades de masa atómica. El número atómico define el número de protones ubicados en el núcleo del átomo, por lo que el carbono tiene seis protones. Cada elemento tiene su propio número atómico.
Debido a que la masa del átomo está formada por la cantidad de protones y neutrones, el carbono también tiene seis neutrones en su núcleo. Tiene seis electrones que rodean el núcleo, con dos en el primer nivel de energía y cuatro en el segundo nivel de energía. Los electrones no contribuyen tanto como los neutrones y los protones a la masa de un átomo.