اكتشف الكربون في عصور ما قبل التاريخ، وكان معروفا عند القدماء الذين حصلوا عليه عن طريق حرق المواد العضوية بمعزل عن الأكسجين؛ لتصنيع الفحم وكلمة كربون جاءت من كلمة «كربو» التي تعني باللغة اللاتينية "فحما". ويوجد عنصر الكربون في الشمس، والنجوم، والمذنبات، وغلاف معظم الكواكب. كما يوجد في الغلاف الجوي للأرض، وذلك باتحاده مع الأكسجين؛ ليكون ثاني أكسيد الكربون، وهو مركب له أهميته الحيوية في عملية البناء الضوئي التي يقوم بها النبات. وعند اتحاده مع الهيدروجين، فإنه ينتج مركبات كثيرة معروفة بالهيدروكربونات، وهذه المركبات لها أهميتها في الصناعة، كما تستخدم كوقود عضوي.

ويوجد الكربون أيضًا كمادة مذابة في الأجسام المائية، وبكميات قليلة من الكالسيوم، والمغنسيوم، والحديد، كما أنه المكوّن الأساس للكربونات، وبعض الصخور (كالحجر الجيري، والرخام). لم يصنف الكربون كعنصر حتى عام 1789 م، وذلك عندما أعلن أنتوين لافويسر (Antoine Lavoisier) في باريس أن الكربون عنصر لا فلزي قابل للتأكسد، وتكوين الأحماض ويعدّ الكربون عنصرًا مميزًا؛ لأسباب عديدة منها: أنه يتضمن صورًا مختلفة، حيث إن مادة الجرافيت من أنعم المواد، في حين أن الماس من أقسى المواد، وأكثرها صلابة. ولذرة الكربون قابلية كبيرة للترابط بالذرات الأخرى الصغيرة، بما فيها ذرات الكربون نفسه، وحجمه الصغير يمكنه من تكوين روابط كثيرة. ونظرا لذلك يكوّن الكربون ما يقرب من 10 ملايين مركب أي معظم المركبات الكيميائية تقريبا.

وقد عرف الكربون في صورته النقية على هيئة جرافيت، وماس، بالإضافة إلى الفوليرينات التي تعد إحدى صور الكربون المكتشفة حديثاً، وكذلك الجرافين، وأنابيب النانو، وفقاعات الكربون النانوية. كما أن الكربون عنصر مميز؛ لأسباب عديدة منها أشكاله المتعددة. بالإضافة إلى أن مركباته تمثل أساس الحياة على الأرض.