Cet élément chimique non-métallique est de symbole C, de numéro atomique z = 6, de masse molaire M = 12,01 g.mol^-1 de valence 4 et appartient au groupe 14 de la classification de Mendeleïev.

Le carbone naturel représente seulement 0,032 % de la croûte terrestre.

Le carbone pur existe sous deux formes cristallines allotropiques : le diamant et le graphite. Dans la nature, une troisième source de carbone pur est le carbone amorphe (suies), état désordonné de la matière. Les scientifiques ont réussi à créer de nouveaux types de carbone tels que les nanotubes et les fullerènes dont les propriétés diffèrent de celles du carbone naturel.

Associé à d’autres éléments chimiques (hydrogène, oxygène, azote, halogènes…), le carbone forme de nombreux composés. Fort de ses quatre liaisons, sa tétravalence lui confère une propriété fondamentale : être à la base d’arrangements moléculaires stables. Il tient ainsi une part importante dans le monde du vivant et celui de l’industrie.

Le carbone possède deux isotopes stables dans la nature, ¹²C (98,89 %) et ¹³C (1,11 %).

Le radioisotope ¹⁴C a une période de 5730 ans et est couramment utilisé pour la datation d’objets ou des lieux archéologiques jusqu’à 50 000 ans. Des facteurs correctifs sont utilisés afin de tenir compte de la fluctuation de la teneur en ¹⁴C au cours du temps. Mais la prise en compte de ces variations temporelles ne sera d’aucune utilité aux archéologues du futur intéressés par nos actuels objets. En effet, les explosions thermonucléaires réalisées dans l’atmosphère à partir des années 1960 ont créé des excès considérables qui fausseront toute tentative de datation.

Le radioisotope ¹¹C a une courte période de 20 minutes. De plus, comme il est relativement aisé de substituer un atome de ¹¹C à un atome de carbone ¹²C, cet isotope est utilisé en médecine nucléaire comme traceur, notamment en tomographie à émission de positon (examen radiologique tridimensionnel qui effectue des coupes successives de l’organe examiné).