Węgiel reaguje z tlenem. Po spaleniu węgiel wytwarza dwutlenek węgla i tlenek węgla. Węgiel nie reaguje z wodą, kwasami lub innymi związkami chemicznymi, ale atomy węgla mogą łączyć się z atomami tlenu i wodoru, tworząc czynniki chłodnicze, rozpuszczalniki, smary i paliwa kopalne. Jest to podstawa chemii organicznej.
Węgiel ma wiele różnych form, takich jak grafit stosowany w ołówkach, węglu i diamentach. Jest to szósty najbardziej powszechny element we wszechświecie i drugi najbardziej powszechny element w ludzkim ciele. Występuje w minerałach takich jak węglany wapnia i magnezu. Sztuczne diamenty można wytwarzać w laboratorium, poddając czysty węgiel działaniu ekstremalnie wysokiego ciśnienia i temperatur.