纯净的、单质状态的碳有金刚石、石墨和C60（又称富勒烯或足球烯），此外，还有C36、C70、C84、C240、C540、碳纳米管等。它们是碳的同素异形体。而作为混合物的碳单质无定形碳，又由4个成员组成：焦炭，炭黑，活性炭，木炭。