碳
所有碳同位素的原子都有6顆質子，但中子數各異（從2到16顆不等）。碳有兩個自然存在的穩定同位素：碳-12（^12C）佔地球上碳的98.93%，而碳-13（^13C）則佔剩餘的1.07%。生物體中^12C同位素的比率更高，因為生物化學反應會選擇性地消除^13C。1961年，國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）決定以碳-12同位素作為原子量單位的定義標準。核磁共振所探測的就是^13C。
自旋多重度
例如，碳原子的基态是P态。上标3（读作三重态）表示自旋多重度2"S"+1=3，因此总自旋量子数"S"=1。这种自旋归因于两个不成对的电子依据洪特规则以相同的自旋方向填充简并轨道。组成三重态的三个状态沿着总轨道角动量方向的自旋分量分别为+1、0和–1，总轨道角动量为为1，如字母P所示。总角动量量子数"J"的最值分别为"L"+"S"=2与"L"-"S"=0，每两个可能的"J"之间相隔1，因此"J"=2、1或0。