Od 2014 r. istnieje 15 izotopów węgla. Są to C-8 do C-22. Jedynie C-12 i C-13 są stabilne, podczas gdy inne izotopy są radioaktywne, a spośród nich tylko C-14 znajduje się w przyrodzie.
C-14 słynie z zastosowania w datowaniu węglowym i ma okres półtrwania wynoszący 5700 lat. Oznacza to, że po 5700 latach połowa węgla ulegnie rozkładowi do azotu-14.
C-11 jest najbardziej stabilnym z wytworzonych przez człowieka izotopów, z okresem półtrwania nieco ponad 20 minut. Inne radioizotopy mają okres półtrwania, który trwa przez sekundy lub ułamki sekund. C-13 jest używany w badaniach i medycynie, a C-12 służy do ustalenia masy atomowej innych izotopów.
