碳行星，也稱為鑽石行星，是一種假設存在的類地行星，其最大特點是星球中碳元素的含量高於其他元素。
碳行星的理論由Marc Kuchner首先提出，這些行星可能擁有富含鐵或鋼的核心，周圍包覆著碳化矽和碳化鈦的地幔，以及一層石墨形式的碳。在足夠的壓力下，下層可能是數公里厚的鑽石。火山噴發時，鑽石可能從內部噴發至表面，形成鑽石和碳化矽混合的山。碳行星的表面可能有冰凍或液體的烴，如焦油、甲烷和一氧化碳。這類行星的直徑和質量可能與矽與水的行星相似，因此在宇宙中難以區分。碳行星的光譜可能缺乏水的譜線，但會顯示含碳物質的存在。
儘管碳行星的探索充滿挑戰，但它們的存在為探索宇宙中不同類型的行星提供了新的視角。