As propriedades físicas do carbono variam dramaticamente dependendo da forma que o elemento assume. Um diamante, que é transparente e o mineral mais duro encontrado na natureza, é uma forma muito pura de carbono. Curiosamente, o grafite também é, opaco e preto e um dos minerais mais suaves de origem natural. O número de formas diferentes que o carbono pode assumir torna impossível qualquer descrição simples.
O carbono é o 15º elemento mais abundante da crosta terrestre. É também o quarto elemento mais abundante em massa no universo. Sua estrutura química permite que ele se ligue a si mesmo e a muitos outros elementos químicos para formar quase 10 milhões de compostos diferentes, mais do que qualquer outro elemento. O carbono se liga ao oxigênio para formar dióxido de carbono, monóxido de carbono e muitos outros compostos menos comuns. Ele se combina com o hidrogênio para formar gases como o metano, líquidos como o petróleo e sólidos como o carvão. Devido à capacidade do carbono de se ligar a si mesmo e formar longas cadeias, existem mais de 100.000 variedades diferentes de hidrocarbonetos. O carbono também é um dos elementos mais essenciais de toda a vida na Terra. O estudo da química orgânica é o estudo dos compostos de carbono. É encontrado em plantas, animais e minerais.