Unsur kimia
Atom unsur berkemurnian kimia dapat berikatan kimia satu dengan lainnya melalui lebih dari satu cara, memungkinkan unsur murni terdapat dalam banyak struktur kimia (penataan ulang spasial atom), yang dikenal sebagai alotrop, yang memiliki sifat berbeda. Sebagai contoh, karbon dapat dijumpai sebagai intan, yang memiliki struktur tetrahedral di sekeliling masing-masing atom karbon; grafit, yang memiliki lapisan atom karbon dengan struktur heksagonal yang ditumpuk; grafena, yang merupakan lapisan tunggal grafit yang sangat kuat; fulerena, yang memiliki bentuk hampir bulat, dan tabung nano karbon, yang berbentuk tabung dengan struktur heksagonal (bahkan inipun berbeda satu dengan lainnya dalam hal sifat listrik). Kemampuan suatu unsur untuk berada dalam lebih dari satu bentuk struktur dikenal sebagai 'alotropi'.
Kehidupan berbasis karbon
Karbon merupakan tulang punggung semua kehidupan di Bumi. Molekul-molekul kompleks terbuat dari karbon yang terikat dengan unsur kimia lain, seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen, dan karbon mampu terikat dengan unsur-unsur tersebut karena punya empat elektron valensi. Dalam astrobiologi, seringkali diasumsikan bahwa jika ada kehidupan di luar Bumi, kehidupan itu juga akan berbasis karbon. Asumsi ini sering dikritik sebagai "chauvinisme karbon".