Le carbone se trouve dans le soleil et dans d'autres étoiles formées à partir des débris d'une précédente supernova. Le carbone se forme par fusion nucléaire dans les étoiles plus grosses. Le carbone existe dans l'atmosphère de nombreuses planètes, généralement sous forme de dioxyde de carbone. Le graphite se trouve naturellement dans de nombreux endroits et le diamant se trouve sous forme de cristal dans les météorites. Le carbone est également présent dans tous les êtres vivants.
De plus, des diamants naturels se trouvent dans la kimberlite minérale, qui existe en Afrique du Sud, en Arkansas et dans d'autres endroits. On trouve également des diamants au fond de l'océan au large du cap de Bonne-Espérance. Le carbone se trouve également dans les restes fossilisés d'êtres vivants comme les gaz d'hydrocarbures, le pétrole brut, les schistes bitumineux, le charbon et d'autres substances. On le trouve également sous forme de carbonates tels que le calcaire crayeux et la dolomie.
Comme tous les êtres vivants contiennent du carbone, on pensait autrefois qu'il contenait une « étincelle de vie ». Les êtres vivants tirent presque tout leur carbone du dioxyde de carbone, de l'atmosphère ou dissous dans l'eau. Le dioxyde de carbone est produit par la photosynthèse des plantes vertes et du plancton photosynthétique. Les êtres vivants qui ne font pas de photosynthèse doivent consommer d'autres êtres vivants pour obtenir les molécules de carbone dont ils ont besoin.
