Les atomes de carbone sont les éléments constitutifs du carbone, qui est le sixième élément le plus abondant dans l'univers. Un atome de carbone a six électrons, dont quatre sont dans la couche externe de l'atome, sa coquille de valence.
Les atomes de carbone ont six protons dans le noyau et six électrons en orbite autour du noyau. Lorsque des neutrons sont ajoutés à un atome de carbone, il en résulte la création d'un isotope de carbone. Par exemple, un atome de carbone avec seulement six neutrons est appelé Carbon-12, alors qu'un atome avec huit neutrons est appelé Carbon-14. Le nombre à la fin de chaque nom d'isotope représente le nombre de masse atomique trouvé dans le tableau périodique. Bien que chaque isotope ait un nombre variable de neutrons, il n'y a aucune différence dans les réactions chimiques de l'atome de carbone.
Les composés du carbone se présentent sous la forme de diamants, de graphite, de charbon de bois, de noir de carbone et de fullerène. Le carbone fournit également la structure de tous les tissus des plantes et des animaux et est un composant important des protéines telles que les cheveux, la viande et la soie. Les composés carbonés contenant du bore et du silicium sont parmi les substances les plus dures connues. Sur une échelle de dureté normalisée appelée échelle de Mohs, où le diamant est de 10, le carbure de silicium (Carborundum) est de 9,15 et le carbure de bore est de 9,32.
