Il carbonio è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha numero atomico 6 e simbolo C. È il primo elemento del gruppo 14 del sistema periodico, facente parte del blocco p. È un elemento non metallico, tetravalente (e raramente bivalente), insolubile nei comuni solventi, inodore e insapore.
Le sue differenti forme (o più precisamente allotropi) includono uno dei più morbidi (grafite) e dei più duri (diamante) materiali conosciuti. Altre forme allotropiche del carbonio sono il carbonio amorfo e i fullereni.
Inoltre ha una grande affinità per i legami chimici con atomi di altri elementi a basso peso atomico (tra cui il carbonio stesso) e le sue piccole dimensioni lo rendono in grado di formare legami multipli. Queste proprietà permettono l'esistenza di circa 10 milioni di composti del carbonio. I composti del carbonio formano le basi della vita sulla Terra. Il carbonio si trova infatti in tutte le forme di vita organica ed è la base della chimica organica. Il ciclo del carbonio-azoto fornisce parte dell'energia prodotta dalle stelle.
Assieme agli altri principali elementi può formare composti importanti biologicamente e scientificamente: unito all'ossigeno forma il diossido di carbonio, che è assolutamente vitale per la crescita delle piante, mentre unito all'idrogeno forma vari composti chiamati "idrocarburi", che sono essenziali per l'industria per la produzione di combustibili fossili e per la sintesi di tantissimi altri prodotti, tra cui materie plastiche.
Sebbene l'isotopo più comune sia il carbonio-12 (il cui nucleo è formato da 6 protoni e 6 neutroni), l'isotopo carbonio-14 è di fondamentale importanza per le sue applicazioni pratiche, essendo comunemente usato per la datazione radiometrica di antichi reperti.Il termine "carbonio" è utilizzato spesso anche impropriamente per indicare l'anidride carbonica, soprattutto nell'ambito dell'ecologia, come nel caso delle espressioni "impronta di carbonio", "tassa sul carbonio" e "cattura e sequestro del carbonio".
