Die physikalischen Eigenschaften von Kohlenstoff variieren stark je nach Form des Elements. Ein Diamant, der transparent ist und das härteste Mineral der Natur ist, ist eine sehr reine Form von Kohlenstoff. Seltsamerweise auch Graphit, der undurchsichtig und schwarz ist und eines der weichsten natürlich vorkommenden Mineralien ist. Die Vielzahl der unterschiedlichen Formen von Kohlenstoff macht eine einfache Beschreibung unmöglich.
Kohlenstoff ist das 15. häufigste Element der Erdkruste. Es ist auch das vierthäufigste massenhafte Element im Universum. Seine chemische Struktur ermöglicht es ihm, sich mit sich selbst und vielen anderen chemischen Elementen zu verbinden, um fast 10 Millionen verschiedene Verbindungen zu bilden, mehr als jedes andere Element. Kohlenstoff verbindet sich mit Sauerstoff zu Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und vielen anderen weniger verbreiteten Verbindungen. Es verbindet sich mit Wasserstoff zu Gasen wie Methan, Flüssigkeiten wie Erdöl und Feststoffen wie Kohle. Aufgrund der Fähigkeit des Kohlenstoffs, sich mit sich selbst zu verbinden und lange Ketten zu bilden, sind mehr als 100.000 verschiedene Arten von Kohlenwasserstoffen bekannt. Kohlenstoff ist auch eines der wichtigsten Elemente allen Lebens auf der Erde. Das Studium der organischen Chemie ist das Studium der Kohlenstoffverbindungen. Es kommt in Pflanzen, Tieren und Mineralien vor.
