La maggior parte degli atomi di carbonio ha sei neutroni. Sebbene il carbonio sia definito come avente sei protoni, il numero di neutroni in un nucleo di carbonio può variare, dando luogo ai vari isotopi del carbonio. Quindici isotopi di carbonio, che vanno da due a 16 neutroni, sono stati osservati dagli scienziati.
Carbon-12, o carbonio con sei neutroni, è stabile e costituisce circa il 99 percento di tutto il carbonio. Il restante 1 percento è principalmente Carbon-13, l'altro isotopo stabile del carbonio, che ha sette neutroni. Carbon-14, con otto neutroni, si trova naturalmente in tracce e viene spesso utilizzato per determinare l'età di oggetti molto vecchi, perché il carbonio-14 decade a un ritmo lento ma costante.
