الكربون ضروري لجميع الأنظمة الحية المعروفة ، وبدون ذلك الحياة كما نعرفها لا يمكن أن توجد. يحدث الكربون في الشكل الأولي في ثلاثة تعديلات مثل الماس أو الجرافيت أو الفوليرين. ولكل من هذه التعديلات خصائص مختلفة تمامًا. الماس هو واحد من أصعب المواد وهو واضح مثل الزجاج ؛ الجرافيت ، من ناحية أخرى ، ناعم جدًا ويتكون من بلورات سوداء غير لامع متقشرة.
استخدامات الكربون ومركباته متنوعة للغاية. يمكن أن تشكل سبائك مع الحديد ، والأكثر شيوعا هو الكربون الصلب. يتم دمج الجرافيت مع الطين لتشكيل "الرصاص" المستخدم في أقلام الرصاص المستخدمة للكتابة والرسم. كما أنها تستخدم كمواد تشحيم وصبغة ، كمادة صب في تصنيع الزجاج ، في الأقطاب الكهربائية للبطاريات الجافة وفي الطلاء الكهربائي والتشكيل الكهربائي ، في فرش للمحركات الكهربائية وكمشرف النيوترون في المفاعلات النووية.
تتطلب مجالات التطبيق الجديدة وتطوير المنتجات الجديدة عادة أحجام جسيمات محددة بدقة. آلات الطحن والتشتيت الطويلة تستخدم على نطاق العالم في عملية تصنيع المواد الكربونية التالية لتحقيق أحجام الجسيمات هذه بشكل موثوق-
جرافيت
كربون أسود
فحم الكوك
كربون مفعل
ألياف الكربون
الجرافين
أنابيب نانو كربونية
ماسية