Ogni cosa vivente sulla terra contiene carbonio. Nella sua forma elementare, il carbonio esiste come diamante, la sostanza più dura conosciuta dall'uomo, e come grafite, un materiale più flessibile della gomma e più resistente dell'acciaio. L'uomo preistorico sapeva carbone come carbone.
Il carbonio è il sesto elemento più comune nell'universo. Poiché è un elemento primario nel materiale vivente, è anche nei depositi di petrolio sotto terra. Il petrolio fornisce carburante alle automobili ed è un ingrediente primario nella plastica.
Le piante usano l'anidride carbonica dall'atmosfera nel processo della fotosintesi per produrre il glucosio composto di carbonio, che immagazzinano in foglie, steli, radici e frutti. Gli animali mangiano parti di piante e le digeriscono. Il processo digestivo rilascia il glucosio immagazzinato, che viene assorbito nel sangue, fornendo energia per ogni cellula del corpo. Nel processo di respirazione, gli animali rilasciano il biossido di carbonio come prodotto di scarto nell'atmosfera.
A partire dal 2014, ci sono più di 10 milioni di composti del carbonio conosciuti dall'uomo. Il carbone come carbone fornisce il 30 percento dell'energia mondiale; tuttavia, quando il petrolio è incluso, la percentuale è molto più grande. I produttori usano la grafite come lubrificante. Gli scienziati continuano a ricercare usi di sostanze carboniose in varie aree, compresa la prevenzione dell'HIV e come conduttori elettrici.