碳構(gòu)成地球生命的基礎(chǔ)，數(shù)百萬(wàn)種含碳化合物構(gòu)成了所有生物的18％。它可以與其他原子形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵，并顯示為長(zhǎng)鏈或強(qiáng)互連的碳-碳鍵環(huán)。這些導(dǎo)致地球上存在的碳化合物的多樣性和復(fù)雜性。
這些碳化合物包括在活生物體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的有機(jī)分子，例如蛋白質(zhì)，碳水化合物和DNA，以及無(wú)機(jī)化合物，例如碳氧化物。有機(jī)分子的研究構(gòu)成了一個(gè)稱為有機(jī)化學(xué)的專業(yè)領(lǐng)域。碳還可以與金屬作為有機(jī)金屬化合物形成共價(jià)鍵。血紅蛋白的氧結(jié)合位點(diǎn)即卟啉鐵就是這樣的例子。
盡管自然界中碳豐富，但在正常條件下碳相對(duì)沒(méi)有反應(yīng)性。在標(biāo)準(zhǔn)溫度下，它對(duì)酸（硫酸或鹽酸）或堿不起作用。在此溫度下對(duì)氧化也穩(wěn)定。但是，在高的溫度下，碳可以與氧氣反應(yīng)形成碳氧化物（CO2和CO），與硫氣形成二硫化碳，與硅反應(yīng)形成碳化物。