Елементарний вуглець може приймати форму однієї з найтвердіших речовин (алмаз) або однієї з найм’якших (графіт). Вуглець виробляється всередині зірок, хоча він не вироблявся під час Великого вибуху. Вуглець утворюється в гігантських і надгігантських зірках за допомогою потрійного альфа-процесу. У цьому процесі зливаються три ядра гелію.

Атоми Карбону унікальні, оскільки вони можуть з’єднуватися разом, утворюючи дуже довгі, міцні ланцюги, які можуть мати гілки або кільця різного розміру та часто містять тисячі атомів вуглецю.

Вуглець зустрічається в природі як антрацит (вид вугілля), графіт і алмаз. Історично більш доступними були сажа або деревне вугілля. Зрештою ці різні матеріали були визнані формами одного елемента.

Вуглець є основою органічного життя. Його алотропний графіт використовується в олівцях і ракетах. Живі організми, білки, пластмаси, продукти харчування та органічні будівельні матеріали містять вуглець. Силікони, які є сполуками кремнію, використовуються для виготовлення мастильних матеріалів і для вакуумних насосів.

Алмаз складається з одного елемента вуглецю, і саме розташування атомів C у решітці надає алмазу його дивовижні властивості. Порівняйте структуру алмазу та графіту, які складаються лише з вуглецю.