最簡單常見的碳氧化物包括一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)。此外，碳與氧還可以形成其他穩定或不穩定的碳氧化物，但這些化合物在現實生活中很難接觸到，例如二氧化三碳(C3O2)。在極端條件下，可以探測到一些不穩定的或處於亞穩態的碳氧化物，如一氧化二碳自由基(:C=C=O)、三氧化碳(CO3)、四氧化碳(CO4)以及1,2-二氧雜環丁烷二酮(C2O4)。還有一些化合物，如乙二酸酐(C2O3)、乙烯二酮(C2O2)、一氧化碳的線形或環狀寡聚物（也稱爲“聚酮”，(-CO-)n），以及二氧化碳的線形或環狀寡聚物（(-CO2-)n，如等二聚體1,3-二氧雜環丁烷二酮和三聚體1,3,5-三氧雜環己烷三酮等）。
需要注意的是，雖然這些化合物屬於碳的氧化物，但它們並不等同於碳水化合物，後者是指含有碳、氫、氧三種元素的化合物，如葡萄糖、澱粉等。