碳原子是化学中最基本的元素之一，最常见的形态是石墨和钻石。

除此之外，碳原子还可形成纳米管、石墨烯等新型材料。在生命科学中，碳原子是构成生命体的主要元素之一，无论是蛋白质、核酸、糖类等都包含了一个或多个碳原子。因此，我们可以说，没了碳原子，就会丧失生命亦或化学原理的基础。碳原子具有特殊的化学性质，这也是为什么它在化学领域如此重要的原因。碳原子可以形成四种化学键，也就是至多可以与四个其他原子相互作用，包括其他碳原子以及氢、氧、氮等元素。这种特殊的性质使得碳原子能够形成巨大而复杂的有机分子，这些分子可以组成我们身体内的许多生物学重要分子，如蛋白质、核酸、糖类等。碳原子的重要性不仅仅体现在生命科学和化学领域，它还在工业和能源领域起着不可替代的作用。烤炉和燃料是以碳原子为基础的，工业生产中常常采用油炭及纤维作为原料，也与碳原子紧密相关。从这个角度来看，碳原子对于我们的经济社会发展也是至关重要的。