Die ersten Zivilisationen, von denen bekannt ist, dass sie Kohlenstoff verwendet haben, waren die Sumerer und Ägypter, die Holzkohle als rauchfreien Brennstoff und zum Schmelzen von Metallerzen verwendeten. Spätere Aufzeichnungen über die Verwendung von Holzkohle für medizinische Zwecke wurden in . gefunden Ägyptische und griechische Texte aus der Zeit zwischen 1500 und 400 v. Chr. 1772 demonstrierte der französische Chemiker Antoine Lavoisier, dass Diamanten eine Form von Kohlenstoff sind.
Zwischen 1779 und 1786 demonstrierten Carl Wilhelm Scheele in Schwedisch-Pommern und Berthollet, Monge und Vandermonde in Frankreich, dass Graphit oder "Bleistiftblei" hauptsächlich aus Kohlenstoff bestand. Es dauerte jedoch bis 1789, dass das Element in einem von Lavoisier geschriebenen Lehrbuch als "Kohlenstoff" benannt und aufgeführt wurde.
Neue und exotische Formen von Kohlenstoff oder Allotropen wurden ab 1985 mit der Entdeckung von Buckminsterfulleren oder C60 und seinen assoziierten Formen, einschließlich Nanoröhren und Buckyballs, eingeführt. Diese Entdeckung brachte den drei Entdeckern R. Curl, H. Kroto und R. Smalley 1996 den Nobelpreis für Chemie ein. C60 wurde kürzlich als das größte Molekül im Weltraum festgestellt und wird vermutlich in entwickelten Sternen gebildet.
In Bezug auf die Häufigkeit rangiert Kohlenstoff im Universum an vierter Stelle. Es belegt den 15. Platz in der Kategorie der Elemente, die in der Erdkruste enthalten sind. Die bekanntesten Allotrope von Kohlenstoff sind Diamant, Graphit und amorpher Kohlenstoff, zu dem auch Ruß und Holzkohle gehören.
