Il carbonio reagisce con acqua, aria, acidi e alogeni. Ciascuno di questi elementi, se combinato con il carbonio, porta a una reazione diversa.
La reazione più nota del carbonio, a qualsiasi cosa, è un diamante. I diamanti sono il risultato del carbonio che reagisce con l'aria, la pressione e il calore, per lunghi periodi di tempo.
Quando l'aria che circonda il carbonio è limitata durante la combustione, si forma il monossido di carbonio. Quando il carbonio reagisce con l'acqua sotto pressione, si forma gas d'acqua. Il gas d'acqua è una miscela di monossido di carbonio, anidride carbonica, azoto e altri elementi.
Il carbonio reagisce con l'alogeno a temperature elevate. Insieme, i due formano il tetrafluoruro di carbonio. La grafite, una forma di carbonio, reagisce anche con alcuni acidi, come l'acido nitrico, per formare acido mellitico.