Os átomos de carbono são os blocos de construção do carbono, que é o sexto elemento mais abundante encontrado no universo. Um átomo de carbono tem seis elétrons, quatro dos quais estão na camada externa do átomo, sua concha de valência.
Os átomos de carbono têm seis prótons no núcleo e seis elétrons orbitando ao redor do núcleo. Quando nêutrons são adicionados a um átomo de carbono, isso resulta na criação de um isótopo de carbono. Por exemplo, um átomo de carbono com apenas seis nêutrons é chamado de Carbono-12, enquanto um átomo com oito nêutrons é chamado de Carbono-14. O número no final de cada nome de isótopo representa o número da massa atômica encontrada na tabela periódica. Embora cada isótopo tenha um número variável de nêutrons, não há diferença nas reações químicas do átomo de carbono.
Os compostos de carbono vêm na forma de diamantes, grafite, carvão, negro de fumo e fulereno. O carbono também fornece a estrutura para todos os tecidos de plantas e animais e é um componente importante em proteínas como cabelo, carne e seda. Compostos de carbono contendo boro e silício estão entre as substâncias mais duras conhecidas. Em uma escala padronizada de dureza chamada escala de Mohs, onde o diamante é 10, o carboneto de silício (Carborundum) é 9,15 e o carboneto de boro é 9,32.