碳元素的化合价有-1,-2,-3,-4,0,+1,+2,+3,+4。碳元素位于元素周期表中第二周期、第ⅣA族。容易形成共价键,且形成化合物的种类繁多。
在无机物分子中碳元素为+2+4价，在最简单的有机物CH4分子中碳元素为-4价，其实碳元素也和其它元素一样有多种化合价。在不同种有机物中或在同一种有机物中碳元素的化合价都会有所不同，只因为碳元素有多种化合价，才会使有机物的种类繁多。
碳对于现有已知的所有生命系统都是不可或缺的，没有它，生命不可能存在。除食物和木材以外的碳的主要经济利用是烃（最明显的是石油和天然气）的形式。原油由石化行业在炼油厂通过分馏过程来生产其他商品，包括汽油和煤油。
碳还能与铁形成合金，最常见的是碳素钢；石墨和黏土混合可以制用于书写和绘画的铅笔芯，石墨还能作为润滑剂和颜料，作为玻璃制造的成型材料等。