Le carbone possède des propriétés physiques et chimiques. Le carbone est un non-métal qui est une substance douce et grise qu'une personne peut frotter entre les ongles. L'élément peut également apparaître en noir de jais. Le carbone forme les allotropes graphite, diamant et charbon (amorphe). Il existe des milliers de composés carbonés essentiels à la vie organique.
Comme le graphite, la densité du carbone est de 2,267 grammes par millilitre. Le graphite coule dans l'eau et brûle pour former du dioxyde de carbone ou du monoxyde de carbone si l'apport d'oxygène est limité. En tant que diamant, le carbone est l'une des substances les plus dures sur Terre. Les diamants ont un point de fusion et un point de réfraction élevés. La densité d'un diamant est de 3,51 g/cm³. Les diamants sont utilisés pour les bijoux, les roulements, la coupe et le perçage.
Le carbone élémentaire est une substance inerte. L'élément est insoluble dans l'eau; acides et bases dilués; et des solvants organiques. Le seul halogène à réagir avec le carbone est le fluor. Plusieurs métaux se combinent avec du carbone à haute température pour créer des carbures. Sept isotopes naturels existent pour le carbone. Le carbone 12 est utilisé comme norme pour les poids atomiques. Le point de fusion du carbone est de 3820 Kelvin et il bout à 5100 Kelvin. Le carbone a une structure en réseau diagonal et une structure cristalline hexagonale. Il forme trois composés gazeux avec l'oxygène : le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone et le sous-oxyde de carbone.
