W najczystszej postaci węgiel ma gęstość 2,25 grama na centymetr sześcienny. Jest to pierwiastek grupy 14 i jest szeroko dostępny w przyrodzie. Jest to niemetal o temperaturze wrzenia 4.827 stopni Celsjusza i temperaturze topnienia około 3500 stopni Celsjusza.
W przyrodzie węgiel występuje w trzech alotropowych formach: diament, grafit i amorficzny. Według Chemicool, około 20 procent wagi żywej materii stanowi węgiel.
Czysty węgiel jest generalnie nietoksyczny, ale wdychany w dużych ilościach może uszkodzić płuca.
Struktura węgla daje mu kilka interesujących cech. Na przykład grafit jest jedną z najdelikatniejszych substancji, podczas gdy inny krystaliczny diament alotropowy jest jednym z najtwardszych materiałów w przyrodzie. Kolejny rzadki allotrop diamentu, znany jako lonsdaleit, jest obecnie uważany za najtwardszą naturalną substancję i według Chemicool uważa się go za około 58% trudniejszy niż diament.
Węgiel ma inne interesujące cechy. Ma najwyższą temperaturę topnienia wszystkich pierwiastków, a diamentowy alotrop ma najwyższą przewodność cieplną dowolnego pierwiastka naturalnego.
Węgiel ma wiele zastosowań. Przede wszystkim używa się go jako paliwa (węgiel lub węgiel), a grafit stosuje się w elektrodach, suchych ogniwach i końcówkach ołówkowych oraz jako środek poślizgowy. Diamenty są używane w biżuterii i wielu przemysłowych narzędziach tnących.
