Le carbone est l’un des rares éléments que l’on trouve dans la nature sous sa forme élémentaire native ou libre. Il existe un certain nombre de formes de carbone, connues sous le nom d’allotropes, qui sont composées d’atomes de carbone purs mais disposés dans différents réseaux cristallins. Parmi ces formes figurent le graphite hexagonal, le graphite rhomboédrique, le diamant, le buckminsterfullerène et le carbone amorphe (qui n’est pas vraiment une forme cristalline). La plupart des formes de carbone, à l’exception du diamant, sont de couleur noire à gris-noir. Selon la quantité de graphite, de carbone amorphe ou d’autres éléments contaminants, on peut trouver le diamant dans des couleurs allant du blanc d’eau clair à des nuances de noir, de gris, de jaune, de rouge, d’orange, de bleu et de vert.
Le carbone pur est un élément relativement réactif et se combine directement avec de nombreux éléments chimiques, en particulier ceux considérés comme des agents oxydants. Le carbone a une affinité particulièrement forte pour l’oxygène, soit sous forme d’oxygène gazeux, soit sous forme d’oxygène contenu dans une combinaison chimique avec d’autres éléments. Sa capacité à se combiner avec l’oxygène en fait un agent réducteur puissant et utile (une substance qui donne des électrons, ce qui entraîne une réduction de la charge de l’ion ou de l’atome réduit). A titre d’exemple, le carbone solide est utilisé pour réduire le fer à partir de son oxyde (Fe+3 à Fe0) dans le haut fourneau ou d’autres processus similaires dans lesquels les éléments métalliques sont réduits à partir de leurs minerais d’oxyde.
L’impact le plus important du carbone sur la race humaine est le fait que le carbone est l’élément de base de la vie, telle que nous la connaissons. Chaque plante, chaque animal, et tout ce qui est vivant entre les deux, est basé sur le carbone. Aucune forme de vie sur la planète Terre n’est dépourvue de carbone dans sa structure. Toute la science de la chimie organique, qui est l’étude des composés du carbone, est basée sur le carbone.