现代已知的同位素共有十五种,有碳8至碳22,其中碳12和碳13属稳定型,其余的均带放射性,当中碳14的半衰期长达5730年,其他的为稳定同位素.在地球的自然界里,碳12在所有碳的含量占98.93%,碳13则有1.07%.C的原子量取碳12、13两种同位素丰度加权的平均值,一般计算时取12.01.碳12是国际单位制中定义摩尔的尺度,以12克碳12中含有的原子数为1摩尔.碳14由于具有较长的半衰期,衰变方式为β衰变,碳14原子转变为氮原子且碳是有机物的元素之一,生物在生存的时候,由于需要呼吸,其体内的碳14含量大致不变,生物死去后会停止呼吸,此时体内的碳14开始减少.人们可透过倾测一件古物的碳14含量,来估计它的大概年龄,这种方法称之为碳定年法.[9]