Çoğu karbon atomunun altı nötronu vardır. Karbon altı protona sahip olmasına rağmen, karbon çekirdeğindeki nötronların sayısı değişebilir ve bu da çeşitli karbon izotoplarına neden olur. İki ila 16 nötron arasında değişen onbeş karbon izotop bilim adamları tarafından gözlemlendi.
Karbon-12 veya altı nötron içeren karbon kararlıdır ve tüm karbonun yaklaşık yüzde 99'unu oluşturur. Sekiz nötronlu karbon-14, eser miktarda doğal olarak oluşur ve sıklıkla çok eski nesnelerin yaşını belirlemek için kullanılır, çünkü karbon-14 yavaş ama tutarlı bir oranda bozulur.