碳原子电子云伸展方向有3种。碳原子化学符号是C，元素原子量是12.011，质子数是6，自然产生的碳由三种同位素组成：12C和13C为稳定同位素，而14C则具放射性。

碳原子的其半衰期约为5,730年，是少数几个自远古就被发现的元素之一，是构成碳基生物的最基本元素。所有碳同位素的原子都有6颗质子，但中子数各异（从2到16颗不等）。碳有两个自然存在的稳定同位素：碳-12占地球上碳的98.93%，而碳-13则占剩余的1.07%。