कार्बन
इसके विविध गुणों वाले कई बहुरूप हैं जिनमें हीरा, ग्रेफाइट काजल, कोयला प्रमुख हैं। इसका एक अपरूप हीरा जहाँ अत्यन्त कठोर होता है वहीं दूसरा अपरूप ग्रेफाइट इतना मुलायम होता है कि इससे कागज पर निशान तक बना सकते हैं। हीरा विद्युत का कुचालक होता है एवं ग्रेफाइट सुचालक होता है। इसके सभी अपरूप सामान्य तापमान पर ठोस होते हैं एवं वायु में जलकर कार्बन डाइ-आक्साइड गैस बनाते हैं। हाइड्रोजन, हीलियम एवं आक्सीजन के बाद विश्व में सबसे अधिक पाया जाने वाला यह तत्व विभिन्न रूपों में संसार के समस्त प्राणियों एवं पेड़-पौधों में उपस्थित है। यह सभी सजीवों का एक महत्त्वपूर्ण अवयव होता है, मनुष्य के शरीर में इसकी मात्रा १८.५ प्रतिशत होती है और इसको जीवन का रासायनिक आधार कहते हैं।
कार्बन नैनोट्यूब
नैनोट्यूब के बॉन्ड की प्रकृति, व्यावहारिक क्वांटम रसायनशास्त्र द्वारा वर्णित है, विशेष रूप से, कक्षीय संकरण. नैनोट्यूब का रासायनिक बॉन्ड, ग्रेफाइट के समान ही पूर्ण रूप से "sp"  बॉन्ड से बना है। यह बॉन्ड संरचना, जो हीरे में पाए जाने वाले "sp"  से भी मज़बूत है, अणुओं को उनकी अद्वितीय शक्ति प्रदान करता है। नैनोट्यूब स्वाभाविक रूप से स्वयं को "रस्सीयों" में संरेखित कर लेते हैं जो वान डेर वाल्स बल द्वारा एक साथ बद्ध रहता है।