Il carbonio è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo C e come numero atomico 6. È un elemento non metallico, tetravalente (e raramente bivalente), insolubile nei 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 10 milioni di composti del carbonio. I composti di carbonio formano le basi di tutta la vita sulla Terra e il ciclo del carbonio-azoto fornisce parte dell'energia prodotta dalle stelle. Il carbonio si trova in tutte le forme di vita organica ed è la base della chimica organica. Tale non metallo ha l'interessante caratteristica di essere in grado di legarsi con sé stesso e con una vasta gamma di elementi (producendo più di 10 milioni di composti). Unito all'ossigeno forma il diossido di carbonio, che è assolutamente vitale per la crescita delle piante. Unito all'idrogeno forma vari composti chiamati "idrocarburi", che sono essenziali per l'industria in forma di combustibili fossili. 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 anch'esso di fondamentale importanza per le sue applicazioni pratiche, essendo comunemente usato per la datazione radioattiva di antichi reperti.

La chimica inorganica è quella branca della chimica che studia gli elementi, la sintesi e la caratterizzazione dei composti inorganici.