碳原子，化學符號為C，是一種化學元素，具有原子序數6。它的元素原子量為12.011，質子數為6。碳原子位於周期表的第2周期，第IVA族。自然產生的碳由三種同位素組成：^12C和^13C為穩定同位素，而^14C則具有放射性，其半衰期約為5,730年。碳是構成碳基生物的最基本元素之一，也是少數幾個自遠古就被發現的元素之一。
碳原子在固態時可以存在不同的形態，如黑色石墨和無色的金剛石。碳的物理性質包括反磁性，熔點約為3550℃（金剛石），沸點約為4827℃（升華）。碳的電子構型為1s^2 2s^2 2p^2，它可以形成多種化合物，具有多種氧化態，如-4、C+2、C+4等。碳原子在太陽中的含量約為3000ppm，在海水中約為太平洋表面的23ppm，在地殼中的含量約為4800ppm。
碳原子可以通過共價鍵形成多種化學鍵，如C-H、C-C、C=C、C≡C、C=N、C≡N、C=O和C≡O等。金剛石的晶胞參數為a=246.4 pm，b=246.4 pm，c=671.1 pm，α=90°，β=90°，γ=120°。