Les propriétés physiques du carbone varient en fonction de sa forme allotropique ; le diamant est un solide cristallin incolore et dur, le graphite est doux, noir et brillant, et le graphène, les fullerènes et les nano-formes ressemblent à des poudres brun foncé ou noires ressemblant à de la suie.
Tous les allotropes du carbone sont des solides dans des conditions normales. Le carbone est le sixième élément naturel le plus abondant dans l'univers. Il est principalement obtenu à partir de gisements de charbon, mais il doit subir un traitement ultérieur avant d'être considéré comme apte à une utilisation commerciale.
Le graphite mélangé à de l'argile est utilisé dans les crayons. Le diamant est utilisé pour fabriquer des forets et des bijoux. Le charbon, ou carbone impur, est utilisé dans l'industrie de la fonte des métaux. La fibre de carbone est extrêmement durable et est utilisée pour fabriquer des cannes à pêche, des skis et des raquettes de tennis, entre autres.
