碳的存在方法是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨，因此说金刚石和石墨其实是碳的一种，碳具有可燃性，同时稳定性：在常温下碳的化学性质稳定，点燃或高温的条件下能发生化学反响，这个问题重视考虑金刚石和石墨的成分。
    把任何两种不同的矿藏互相刻划，两者中必定会有一种受到损伤。有一种矿藏，能够划伤其他全部矿藏，却没有一种矿藏能够划伤它，这就是金刚石。
    直到18世纪后半叶，科学家才搞清楚了构成金刚石的“资料”。如前所述，早在公元1世纪的文献中就有了关于金刚石的记载，但是，在这以后的1600多年中，人们始终不知道金刚石的成分是什么。
    直到18世纪的70至90年代，才有法国化学家拉瓦锡(1743～1794)等人进行的在氧气中焚烧金刚石的试验，结果发现得到的是二氧化碳气体，即一种由氧和碳结合在一起的物质。这里的碳就来源于金刚石。终于，这些试验证明了组成金刚石的资料是碳。
    知道了金刚石的成分是碳，仍然不能解说金刚石为什么有那样大的硬度。例如，制造铅笔芯的资料是石墨，成分也是碳，但是石墨却是一种比人的指甲还要软的矿藏。金刚石和石墨这两种矿藏为什么会如此不同？
    这个问题，是在1913年才由英国的物理学家威廉·布拉格和他的儿子做出答复。布拉格父子用X射线调查金刚石，研讨金刚石晶体内原子的排列方法。他们发现，在金刚石晶体内部，每一个碳原子都与周围的4个碳原子紧密结合，构成一种细密的三维结构。这是一种在其他矿藏中都未曾见到过的特别结构。并且，这种细密的结构，使得金刚石的密度为每立方厘米约3.5克，大约是石墨密度的1.5倍。正是这种细密的结构，使得金刚石具有最大的硬度。换句话说，金刚石是碳原子被揉捏而构成的一种矿藏。
    碳是一种很常见的元素，它以多种方法广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的底子。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而构成很多化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。
    常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、
    稀碱和有机溶剂；高温下与氧反响焚烧，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只要氟能与单质碳直接反响；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反响，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下能够锻炼金属。此外，近年的研讨发现，石墨能够被氯磺酸溶解，构成单层石墨烯的氯磺酸“溶液”。
    石墨是碳质元素结晶矿藏，它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的间隔为340pm，同一网层中碳原子的间距为142pm;。属六方晶系，具完好的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。