En 2014, il existe 15 isotopes de carbone. Il s'agit de C-8 à C-22. Seuls le C-12 et le C-13 sont stables, tandis que les autres isotopes sont radioactifs, et parmi eux, seul le C-14 se trouve dans la nature.
Le C-14 est célèbre pour son utilisation dans la datation au carbone et a une demi-vie de 5 700 ans. Cela signifie qu'après 5 700 ans, la moitié du carbone se sera désintégré en azote-14.
Le C-11 est le plus stable des isotopes artificiels, avec une demi-vie d'un peu plus de 20 minutes. Les autres radio-isotopes ont des demi-vies qui durent quelques secondes ou fractions de secondes. Le C-13 est utilisé en recherche et en médecine, et le C-12 est utilisé pour établir le poids atomique d'autres isotopes.