Węgiel znajduje się w słońcu i innych gwiazdach powstałych z gruzu poprzedniej supernowej. Węgiel powstaje w wyniku fuzji jądrowej w większych gwiazdach. Węgiel występuje w atmosferach wielu planet, zwykle w postaci dwutlenku węgla. Grafit występuje naturalnie w wielu miejscach, a diament znajduje się w postaci kryształów w meteorytach. Węgiel występuje także we wszystkich żywych istotach.
Ponadto naturalne diamenty znajdują się w kimberlitach mineralnych, które istnieją w RPA, Arkansas i innych miejscach. Diamenty znajdują się również na dnie oceanu u wybrzeży Przylądka Dobrej Nadziei. Węgiel znajduje się również w skamieniałych pozostałościach żywych stworzeń, takich jak gazy węglowodorowe, ropa naftowa, łupki naftowe, węgiel i inne substancje. Występuje również w postaci węglanów takich jak wapień kredowy i dolomit.
Ponieważ wszystkie żywe stworzenia zawierają węgiel, kiedyś było w posiadaniu "iskierki życia". Żywe organizmy pobierają prawie cały węgiel z dwutlenku węgla, atmosfery lub rozpuszczają się w wodzie. Dwutlenek węgla jest produkowany w procesie fotosyntezy w zielonych roślinach i fotosyntetycznym planktonie. Żywe istoty, które nie dokonują fotosyntezy, muszą polegać na spożywaniu innych żywych organizmów, aby uzyskać cząsteczki węgla, których potrzebują.
