碳是一种非金属元素，与硅、锗、锡、铅同属周期表ⅥA族。碳的原子序数6，相对原子质量12.011，熔点3500℃左右，沸点4800℃左右，密度2.25g/cm3（石墨）、3.51g/cm3（金刚石）。碳的高熔点是由于固体碳的原子以共价键相结合的缘故。碳在地壳内的含量为0.027%。单质碳有三种存在形式，金刚石、石墨、和无定形碳，它们的区别不在其外形，而决定于原子的空间排列。单质碳在常温下惰性很大，不溶于一般溶剂，难熔难挥发。碳在高温下燃烧，与氧可生成两种氧化物。当氧化不完全时生成一氧化碳，在氧气中充分燃烧则生成二氧化碳。二氧化碳在碳的测定中有极重要的地位。碳是钢铁材料中的主要元素。碳在钢铁中的含量、存在形式及所形成碳化物的形态、分布等对材料的性能起到极为重要的作用。当碳量在一定范围时，随着碳量的增加，钢的硬度和强度提高，而韧性和塑性变差。碳是区分铁与钢，决定钢号、品级的主要标志。常见的碳素钢就是以碳含量来区分不同钢种的，同时决定各碳素钢的性能和用途。碳在钢铁中以游离碳（亦称非化合碳）和化合碳两种形式存在。炼钢用生铁中的碳大多以化合碳Fe3C存在，此类生铁硬而脆，断面呈灰白色，称为白口铁。铸造生铁中的碳大多以游离碳和化合碳形式存在，质软而易于加工，具有良好的锻造性能，其断面呈灰色，称为灰口铁。熔化后的铸铁加镁和稀土处理，片状石墨转化成球状石墨，称为球墨铸铁。碳的测定冶金材料中碳量的测定除火花发射原子光谱法和X射线荧光光谱法外，通常将试样在高温下通氧燃烧，然后用不同的方法测定燃烧生成的二氧化碳量，如气体容量法、烧碱石棉吸收重量法、非水滴定法、电导法、红外吸收法、真空冷凝法、库仑法等。