Die physikalischen Eigenschaften von Kohlenstoff variieren in Abhängigkeit von seiner allotropen Form; Diamant ist ein farbloser, harter kristalliner Feststoff, Graphit ist weich, schwarz und glänzend und Graphen, Fullerene und Nanoformen sehen aus wie dunkelbraune oder schwarze rußartige Pulver.
Alle Allotrope von Kohlenstoff sind unter normalen Bedingungen Feststoffe. Kohlenstoff ist das sechsthäufigste natürlich vorkommende Element im Universum. Es wird hauptsächlich aus Kohlevorkommen gewonnen, muss jedoch weiterverarbeitet werden, bevor es für eine kommerzielle Nutzung als geeignet erachtet wird.
Graphit gemischt mit Ton wird in Bleistiften verwendet. Diamant wird zur Herstellung von Bohrern und Schmuck verwendet. Kohle oder unreiner Kohlenstoff wird in der Metallschmelzindustrie verwendet. Kohlefaser ist extrem langlebig und wird unter anderem zur Herstellung von Angelruten, Skiern und Tennisschlägern verwendet.