Ohne das chemische Element Kohlenstoff (Elementsymbol C) gäbe es auf der Erde kein Leben. Kohlenstoff ist also ein sehr wichtiges Element. Kohlenstoff kommt zum Beispiel in Holz und Kalkstein vor. Am wichtigsten ist er jedoch in chemisch gebundener Form in fossilen Energieträgern wie beispielsweise Kohle, Erdgas oder Erdöl.

In der Natur kommt Kohlenstoff in vielen Verbindungen vor. Graphit und Diamant sind Modifikationen von Kohlenstoff.

Kohlenstoff ist mattschwarz und ein Nichtmetall, welches zum Beispiel in Grillkohle enthalten ist, da diese durch die Erhitzung von Holz unter Luftabschluss hergestellt wird.

Graphit ist ein grauschwarzes, sehr weiches Metall. In der Natur gibt es reinen, elementaren Kohlenstoff als Graphit. Die Minen von Bleistiften sind nur ein Nutzungsbeispiel von Graphit, viele weitere finden sich in der Technik. Graphit ist widerstandsfähig gegenüber Chemikalien und hat sehr gute elektrische Leitfähigkeit. Beispielsweise bestehen Aktivkohle, Ruß und Kohlefasern aus sehr kleinen Graphitkristallen. Mit Hilfe von Ruß werden Auto und Motorradreifen sowie Druckerschwärze hergestellt. Kohlefasern sind sehr robust und stabil und werden aufgrund dieser Eigenschaft oft im Maschinenbau und Flugzeugbau verwendet. Ausserdem bestehen auch viele Sportgeräte aus Kohlefasern.

Diamanten sind genau wie Graphit aus Kohlenstoffatomen aufgebaut. Diamant ist das härteste, in der Natur vorkommende, Material. Aufgrund seines Härtegrades wird Diamant häufig zum Bohren genutzt, zum Beispiel beim Bohren in Beton oder anderen harten Stoffen sowie beim Bohren nach Erdöl. Oft wird mit Diamant auch geschnitten oder geschliffen. Insbesondere beim Schneiden von Glas kommt Diamant oft zum Einsatz.

Graphit und Diamant haben völlig unterschiedliche Eigenschaften, obwohl beide Stoffe aus Kohlenstoffatomen bestehen. Es handelt sich bei diesen beiden Stoffen um Modifikationen von Kohlenstoff. Die Kohlenstoffatome sind allerdings in Unterschiedlichen Formen völlig unterschiedlich angeordnet.