Protože karbeny jsou molekuly s vysokým obsahem energie, musí být vytvořeny z vysokoenergetických prekurzorů nebo musí být dodatečná energie dodána z vnějších zdrojů. K přípravě karbenů se často používají chemické přeměny vyvolané světlem, tzv. fotochemické reakce, protože energie absorbovaného světla se přebírá do vysokoenergetických struktur. Organické sloučeniny obsahující diazoskupinu (dva atomy dusíku spojené navzájem a s atomem uhlíku dvojnou vazbou) jsou nejčastěji používanými prekurzory karbenů. Molekulární struktura diazo sloučenin je reprezentována zobecněným vzorcem
, ve kterém R a R′ představují dvě organické skupiny, které mohou být stejné nebo různé. Při fotolýze nebo pyrolýze (působení světla nebo tepla) se diazo sloučeniny štěpí za vzniku příslušného karbenu a volné molekuly plynného dusíku. Diaziriny, což jsou kruhové nebo cyklické sloučeniny s podobnou strukturou jako diazo sloučeniny, podléhají stejné štěpné reakci a často se používají jako prekurzory karbenů. Výroba karbenu z diazo sloučeniny probíhá, jak je uvedeno níže:
Pokud se fotolýza diazo sloučenin provádí při velmi nízké teplotě v nereaktivním pevném prostředí, je často možné zabránit tomu, aby výsledný karben prošel další reakcí. Měřitelné množství karbenu proto může přetrvávat v pevném prostředí nebo matrici po dlouhou dobu. Například methylen, nejreaktivnější karben ze všech, byl vytvořen v krystalické matrici inertního plynu xenonu (ochlazeného na teplotu varu helia), ve které přetrvával dostatečně dlouho, aby mohl být studován. Podobnými technikami izolace matrice bylo získáno mnoho dalších karbenů.
Fotolytickým rozkladem některých ketonů, látek, jejichž molekuly obsahují dva atomy uhlíku a atom kyslíku spojené dvojnou vazbou,
vznikají oxid uhelnatý a karbeny, jak ukazuje následující rovnice:
Za určitých okolností mohou cyklopropany, jejichž molekuly obsahují tříčlenné uhlíkové kruhy, sloužit jako prekurzory karbenů ve fotochemických reakcích. Například 1,1,2,2,-tetrafenylcyklopropan se přeměňuje na difenylkarben reakcí
Tvorba karbenů prostřednictvím elektricky nabitých nebo iontových meziproduktů je příkladem reakce chloroformu se silnou zásadou, terc-butoxidem draselným. V prvním kroku této reakce je z molekuly chloroformu běžnou acidobazickou reakcí odstraněn proton nebo vodíkový ion (H+). Vzniklý trichlormethan draselný pak ztrácí chlorid draselný za vzniku dichlorkarbenu. Další haloformy, sloučeniny odpovídající vzorci HCX3, v němž X odpovídá atomu chloru, bromu nebo jódu, reagují ekvivalentním způsobem za vzniku odpovídajících dihalokarbenů.
.