碳既以游離元素存在（金剛石、石墨等），又以化合物形式存在（主要為鈣、鎂以及其他電正性元素的碳酸鹽）。它以二氧化碳的形式存在，是大氣中少量但極其重要的組分。預計碳在地殼巖石中的總豐度變化范圍相當大，但典型的數值可取180ppm；按豐度順序，這個元素位于第17位，在鋇、鍶、硫之后，鋯、釩、氯、鉻之前。 [8] [9] 石墨廣泛分布于全世界，然而大多數幾乎沒有價值。大量的晶體或薄片存在于變性的沉積硅酸鹽巖石中，如石英、云母、片巖和片麻巖；晶體大小從不足1mm到6mm左右（平均4mm）。它沉積微扁豆狀礦體，可達30m厚，橫越田野，綿延數公里。平均含碳量達25%，但高的可達60%（馬爾加什）。選礦是利用氫氟酸和鹽酸處理后進行浮選，再在真空中加熱到1500℃。微晶石墨（有時稱為“無定形體”）存在于富碳的變性沉淀中，某些墨西哥的沉積物含有高達95%的碳。 [8]
金剛石出自古代火山的筒狀火成礫巖（火山筒），它嵌在一種比較柔軟的、暗色的堿性巖石中，稱為“藍土”或“含鉆石的火成巖”，1870年在南非的吉姆伯利城，首次發現這樣的火山筒。 [10] 隨著地質年代的變遷，借火山筒的風化腐蝕，在沖刷砂礫中和海灘上也能找到金剛石。形成金剛石結晶的原始模式當代仍然是積極研究的課題。典型的含鉆石火山筒中金剛石的含量極低，數量級為500萬分之一，礦物必須用粉碎、淘洗這類機械方法分離并使其從涂有油膏的皮帶上通過，金剛石會粘在上面。這在某種程度上說明了寶石級金剛石價格極高的原因。