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。
碳
另一常見的碳氧化物是一氧化碳（CO），一種在不完全燃燒後產生的無色、無味的氣體。一氧化碳分子中有一個三鍵，而且極性非常強，所以會不可逆轉地與血紅蛋白分子結合，使得親和力較低的氧無法經血紅蛋白傳輸。氰化物（CN-）的結構相似，但其特性更類似於鹵素離子（擬鹵素）。例如，氰分子（(CN)2）與雙原子鹵素相似。其他較罕見的氧化物包括二氧化三碳（C3O2）、不穩定的一氧化二碳（C2O）、三氧化碳（CO3）環戊五酮（C5O5）、環己六酮（C6O6）和苯六甲酸酐（C12O9）。