El carbono posee propiedades físicas y químicas. El carbono es un no metal que es una sustancia suave y gris que una persona puede frotar entre las uñas. El elemento también puede aparecer negro azabache. El carbono forma los alótropos grafito, diamante y carbón (amorfo). Hay miles de compuestos de carbono que son esenciales para la vida orgánica.
Como grafito, la densidad del carbono es de 2.267 gramos por mililitro. El grafito se hunde en el agua y se quema para formar dióxido de carbono o monóxido de carbono si el suministro de oxígeno es limitado. Como diamante, el carbono es una de las sustancias más duras de la Tierra. Los diamantes tienen un alto punto de fusión y un punto de refracción. La densidad de un diamante es de 3.51 g /cm³. Los diamantes se utilizan para joyería, rodamientos, corte y perforación.
El carbono elemental es una sustancia inerte. El elemento es insoluble en agua; ácidos y bases diluidos; y disolventes orgánicos. El único halógeno que reacciona con el carbono es el flúor. Varios metales se combinan con el carbono a altas temperaturas para crear carburos. Existen siete isótopos naturales para el carbono. El carbono 12 se usa como el estándar para pesos atómicos. El punto de fusión del carbono es 3820 Kelvin y hierve a 5100 Kelvin. El carbono tiene una estructura de celosía diagonal y una estructura de cristal hexagonal. Forma tres compuestos gaseosos con oxígeno: monóxido de carbono, dióxido de carbono y subóxido de carbono.
