Las propiedades físicas del carbono varían dramáticamente según la forma que tome el elemento. Un diamante, que es transparente y el mineral más duro que se encuentra en la naturaleza, es una forma muy pura de carbono. Curiosamente, también lo es el grafito, que es opaco y negro y uno de los minerales naturales más suaves. El número de formas diferentes que puede tomar el carbono hace imposible cualquier descripción simple.
El carbono es el décimo quinto elemento más abundante que se encuentra en la corteza terrestre. También es el cuarto elemento más abundante por masa en el universo. Su estructura química le permite unirse entre sí y con muchos otros elementos químicos para formar casi 10 millones de compuestos diferentes, más que cualquier otro elemento. Los enlaces de carbono con el oxígeno forman dióxido de carbono, monóxido de carbono y muchos otros compuestos menos comunes. Se combina con el hidrógeno para formar gases como el metano, líquidos como el petróleo y sólidos como el carbón. Debido a la capacidad del carbono para unirse a sí mismo y formar cadenas largas, hay más de 100,000 variedades conocidas de hidrocarburos. El carbono es también uno de los elementos más esenciales de toda la vida en la tierra. El estudio de la química orgánica es el estudio de los compuestos de carbono. Se encuentra en plantas, animales y minerales.