Liczba atomowa węgla wynosi 6, a jego masa atomowa wynosi 12.0107 jednostek masy atomowej. Liczba atomowa określa liczbę protonów zlokalizowanych w jądrze atomu, więc węgiel ma sześć protonów. Każdy element ma swoją własną liczbę atomową.
Ponieważ masa atomu składa się z liczby protonów i neutronów, węgiel ma również sześć neutronów w swoim jądrze. Ma sześć elektronów otaczających jądro, z dwoma na pierwszym poziomie energetycznym i cztery na drugim poziomie energii. Elektrony nie przyczyniają się tak bardzo jak neutrony i protony do masy atomu.