Węgiel może występować w kilku formach, w tym w graficie, jednej z najcichszych naturalnie występujących substancji i diamentu, jednej z najtrudniejszych naturalnie występujących substancji. Węgiel ma najwyższą temperaturę topnienia wszystkich pierwiastków, a w postaci diamentowej ma najwyższe przewodnictwo cieplne dowolnego pierwiastka.
Węgiel jest czwartym pod względem obfitości pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie masą po wodorze, helu i tlenie. Węgiel jest bogaty w Słońce, gwiazdy, komety i w atmosferach większości planet.
Węgiel, jako węgiel, jest używany jako paliwo. Jako grafit stosuje się go jako środek smarny do końcówek ołówkowych, tygli wysokotemperaturowych, suchych komórek i elektrod. Jako diament jest używany w biżuterii i jest w przemyśle do cięcia, wiercenia, szlifowania i polerowania. Sadza jest używana jako czarny pigment w tuszu drukarskim. Węgiel jest również używany w archeologicznych datowaniach chemicznych i do tworzenia stopów z żelazem, tworząc stal węglową.
Węgiel ma powinowactwo do wiązania z innymi małymi atomami, w tym innymi atomami węgla, i jest zdolny do tworzenia z nimi wielu trwałych wiązań kowalencyjnych. Węgiel tworzy wiele związków z wodorem, tlenem, azotem i innymi pierwiastkami. Jego zdolność do tworzenia długołańcuchowych, złożonych związków sprawia, że węgiel jest podstawą wszelkiego życia na Ziemi.
