碳的同位素有穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C。
其中，12C和13C在自然界中的豐度分別為98.89%和1.11%，而14C在自然界中的含量極少，只有兆分之一。14C具有放射性，其半衰期約為5730年，主要套用於考古學中測定生物死亡年代，即放射性測年法，或者以14C標記化合物為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。
此外，還有其他人工合成的放射性碳同位素，如碳-11、碳-10等，但它們在自然界中並不存在，而是通過核反應等方式人工製造出來的。這些人工合成的同位素通常具有較短的半衰期，因此在科學研究和醫學診斷中有一定的套用價值。