碳原子是 化学元素，其化学符号为C，原子序数为6。它是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。碳原子具有特殊的化学性质，能够形成长链状和分支状的化合物，并且能够与其他元素形成多种化学键，这使得碳成为有机化合物的基础。在生命科学中，碳原子是构成生命体的主要元素之一，无论是蛋白质、核酸、糖类等都包含了一个或多个碳原子。
碳原子在自然界中有三种同位素：12C和13C为稳定同位素，而14C则具放射性，其半衰期约为5,730年。在化学领域，碳原子可以形成多种同素异形体，如石墨和钻石，以及纳米管、石墨烯等新型材料。
碳原子的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p²，这使得它具有四个价电子。在形成化合物时，碳原子通常进行杂化，最常见的杂化方式是sp3杂化，四个价电子被充分利用，平均分布在四个轨道里，形成稳定的σ键。
碳原子在生物体中的重要性不言而喻，它是构成生命体的基本元素之一。生物体内的绝大多数分子，如蛋白质、核酸、糖类等都包含了一个或多个碳原子。此外，碳原子也是许多工业化学品的关键成分，包括药物、塑料和糖等。