Le carbone est un élément chimique fondamental, de symbole C et de numéro atomique 6, se situant dans le groupe 14 du tableau périodique. Il est unique par sa capacité à former une grande variété de composés, plus de dix millions sont connus à ce jour, ce qui le rend essentiel à la chimie organique et, par extension, à la vie telle que nous la connaissons. Cette diversité s'explique par la capacité du carbone à établir des liaisons stables avec de nombreux autres éléments, y compris lui-même, ce qui permet la création de longues chaînes moléculaires et de structures complexes comme les hydrocarbures, les protéines, les glucides et les acides nucléiques.

Dans la nature, le carbone se trouve sous plusieurs formes allotropiques, incluant le graphite, le diamant, et les fullerènes, chacun ayant des propriétés physiques distinctes. Le cycle du carbone, un processus biogéochimique vital, décrit le mouvement du carbone à travers la lithosphère, l'atmosphère, l'hydrosphère et la biosphère, jouant un rôle clé dans la régulation du climat de la Terre. Cependant, les activités humaines, notamment la combustion de combustibles fossiles et la déforestation, ont significativement perturbé ce cycle, contribuant à l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et, par conséquent, au changement climatique global. La compréhension et la gestion des émissions de carbone sont donc cruciales pour les efforts de mitigation et d'adaptation au changement climatique.