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。
碳族元素
碳族元素的原子半徑也随着原子量增加而增加。 碳的原子半径是 77 皮米，硅的为 118 皮米，锗的则为 123 皮米，锡的原子半径是 141皮米，而铅的为175皮米。