現代已知的同位素共有十五種，有碳8至碳22，其中碳12和碳13屬穩定型，其餘的均帶放射性，當中碳14的半衰期長達5730年，其他的爲穩定同位素。在地球的自然界裏，碳12在所有碳的含量佔98.93%，碳13則有1.07%。c的原子量取碳12、13兩種同位素丰度加權的平均值，一般計算時取12.01。碳12是國際單位制中定義摩爾的尺度，以12克碳12中含有的原子數爲1摩爾。碳14由於具有較長的半衰期，衰變方式爲β衰變，碳14原子轉變爲氮原子
自然界中碳元素有三種同位素，即穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C，14C的半衰期爲5730年，14C的應用主要有兩個方面：
一是在考古學中測定生物死亡年代，即放射性測年法
二是以14C標記化合物爲示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動.
