一種化學元素，化學符號 C，原子序數6，原子量12.011，屬週期系 ⅣA族。碳能形成種類極多的化合物，其中種類最多的是碳和氫組成的烴，構成有機化合物的一大類；碳還能形成一系列無機化合物，其數量遠比有機化合物少。英文名來自拉丁文carbo，原意是“炭”。
存在 碳是自然界中分佈很廣的元素之一，在地殼中的含量約為0.027％。金剛石和石墨是晶態單質碳在自然界中存在的兩種同素異形體。。煤是天然存在的無定形碳，其中還含有復雜的由碳、氫、氮等組成的化合物。大氣中約含0.03％(體積)的二氧化碳。很多巖石礦物都含有碳酸鹽形式的碳，如石灰石、方解石、大理石(CaCO3)，白雲石(CaCO3·MgCO3)，菱鐵礦(FeCO3)，菱錳礦(MnCO3)，毒重石(BaCO3)和孔雀石〔CuCO3·Cu(OH)2〕等。所有的動植物機體均由各種復雜的有機化合物構成，都含有與氫、氧、氮等元素化合的碳。石油、瀝青和天然氣都是碳氫化合物。碳有12種同位素。
性質 單質碳的物理性質和化學性質取決於它的晶體結構。高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨晶體結構不同，各有固定的密度、熔點(或升華點)等。碳原子的電子構型為1s22s22p2，氧化態＋2、+4、-4。單質碳的化學性質較穩定，其中金剛石和石墨的化學穩定性高於無定形碳。單質碳不溶於水、稀酸、稀堿和有機溶劑。在不同的高溫下碳與氧直接反應，生成二氧化碳CO2或一氧化碳CO。在鹵素中隻有氟能與單質碳直接反應。在常溫下，單質碳對化學試劑較穩定；在加熱下，單質碳，尤其是無定形碳較易被濃的硝酸、硫酸等氧化成二氧化碳、苯六羧酸或石墨酸等；在高溫下，碳還能與許多金屬反應，生成金屬碳化物。
主要化合物 ①碳的氧化物 碳與氧可生成三種主要的氧化物：一氧化碳CO、二氧化碳CO2和二氧化三碳C3O2，其中一氧化碳、二氧化碳較重要。二氧化三碳是一種難聞的無色氣體，熔點－111.3℃，沸點7℃。在室溫和室溫以上時，會發生聚合作用，生成聚合物，但在－78℃可較長時間存放而不發生變化。二氧化三碳與氧氣反應，生成二氧化碳；與水反應，定量地產生丙二酸；與氨反應，生成丙二酰胺 CH2(CONH2)2；與氯化氫和溴化氫反應，分別生成CH2(COCl)2和CH2(COBr)2。在光照下，二氧化三碳會發生光解作用，產生CO和C2O，C2O可進一步分解成CO和碳。在真空下和140～150℃時，用磷酸酐使丙二酸脫水可制得C3O2。
② 碳的鹵化物 碳和鹵素可形成通式為CX4（X代表鹵素）的鹵化物。在室溫下，四氟化碳CF4是氣體，四氯化碳CCl4是液體，四溴化碳CBr4和四碘化碳CI4都是固體。它們都是四面體結構的共價化合物(見共價鍵)，其中最重要的是四氯化碳，其次是四氟化碳。四溴化碳是無色單斜晶體，熔點90.1℃，沸點189.5℃，可溶於乙醇、乙醚和氯仿。四碘化碳是暗紅色立方晶體，171℃分解，可溶於甲醇、乙醇、乙醚和苯。這兩種四鹵化物熱穩定性較差，在加熱時都容易分解，可由四氯化碳與溴化鋁或碘化鋁反應來制備。此外，還有碳的各種混合鹵化物，最重要的是二氟二氯甲烷F2CCl2，常稱氟利昂－12（見氟利昂）。
③ 金屬碳化物 碳可與許多金屬形成碳化物，其中最常見的是碳化鈣CaC2，它的最大用途是制備乙炔。此外，鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢等金屬的碳化物具有高硬度、高熔點和高化學穩定性等特性，是工業上制造切削工具和特殊結構材料的原料。
④ 碳酸鹽 二氧化碳在水中能產生碳酸H2CO3，它能與許多金屬形成碳酸鹽（如碳酸鈉、碳酸鈣等）和酸式碳酸鹽（如碳酸氫鈉、碳酸氫鈣等）。此外，某些金屬還可形成堿式碳酸鹽〔如堿式碳酸鎂Mg2(OH)2CO3、堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3等〕。
此外，一氧化碳還可與許多非金屬和金屬化合，形成非金屬羰基化合物和羰基金屬。碳還可與硫生成二硫化碳CS2，與氮生成氰(CN)2，與氮、氫生成氰化氫、氫氰酸及其鹽類，與氮、氫和氧（或硫）生成氰酸及其鹽類或硫氰酸及其鹽類等。