炭素は、自然界にそのままの形で存在する数少ない元素の一つです。 炭素には、同素体と呼ばれる、純粋な炭素原子で構成され、異なる結晶格子に配列された形態が多数存在します。 六方晶系黒鉛、菱面体晶系黒鉛、ダイヤモンド、バックミンスターフラーレン、アモルファスカーボン（実際には結晶ではない）などがある。 ダイヤモンドを除くほとんどの炭素の色は、黒から灰黒色である。 黒鉛、非晶質炭素、またはその他の汚染元素の量に応じて、ダイヤモンドは、黒、灰色、黄色、赤、オレンジ、青、および緑の色合いを介して透明な水の白に至るまでの色を見つけることができます。 炭素は、気体の酸素、または他の元素と化学的に結合した酸素と特に強い親和性を持っています。 酸素と結合することにより、強力かつ有用な還元剤（電子を提供し、還元されるイオンまたは原子の電荷を減少させる物質）となる。 たとえば、高炉や、金属元素を酸化鉱から還元する同様のプロセスで、鉄を酸化物 (Fe+3 から Fe0) に還元するために固体の炭素が使用されます。 植物、動物、そしてその間に存在するすべての生命は、炭素をベースにしています。 地球上のどのような生命体も、その構造上、炭素を欠くことはできない。 炭素化合物の研究である有機化学の科学全体が、炭素をベースにしているのだ
。