Unsur kimia
Isotop adalah atom-atom unsur yang sama (yaitu, dengan jumlah proton yang sama dalam inti atomnya), tetapi memiliki jumlah neutron yang "berbeda". Oleh karena itu, terdapat, misalnya, tiga isotop utama karbon. Seluruh atom karbon memiliki 6 proton di dalam intinya, tetapi mereka dapat memiliki 6, 7, atau 8 neutron. Sehingga, nomor massanya masing-masing adalah 12, 13, dan 14. Ketiga isotop karbon tersebut dikenal sebagai karbon-12, karbon-13, dan karbon-14, seringkali disingkat sebagai , , . Karbon dalam kehidupan sehari-hari dan dalam ilmu kimia adalah campuran dari (sekitar 98,8%), (sekitar 1,1%) dan sekitar 1 atom per trilyun .
Alotrop karbon
Karbon mampu membentuk banyak alotrop karena bilangan valensi yang dimiliki oleh atom karbon. Salah satu alotrop karbon yang umum dikenal adalah berlian dan grafit. Akhir-akhir ini, semakin banyak jenis alotrop karbon baru yang diteliti dan ditemukan. Salah satunya seperti buckminsterfullerene (berbentuk bola) , graphene (berbentuk lembaran) , nanotube, nanobuds dan nanoribbons. Terdapat jenis alotrop karbon lainnya yang terbentuk pada suhu dan tekanan sangat tinggi.