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 .
Nukleosintesis
Di antara beberapa kepentingan khusus adalah karbon, sebab pembentukannya dari He adalah leher botol di dalam proses keseluruhan. Karbon dihasilkan oleh proses tripel-alfa di semua bintang. Karbon juga merupakan unsur utama yang digunakan di dalam produksi neutron bebas pada bintang, membangkitkan proses s yang melibatkan penyerapan lambat neutron untuk menghasilkan unsur-unsur yang lebih berat daripada besi dan nikel (Fe dan Ni). Karbon dan unsur lain dibentuk oleh proses ini yang juga sangat mendasar bagi kehidupan.