Carbonium, een niet-metalliek element, scheikundig teeken C, atoomgewicht 12, is een vast lichaam, dat bij de hoogste temperatuur die kan worden voortgebracht noch smelt, noch vluchtig wordt. In de natuur wordt K. in vrijen toestand gevonden in twee geheel verschillende vormen, als diamant en als graphiet (potlood).
Met zuurstof verbonden komt dit element voor in den dampkring als koolstofdioxyde (koolzuuranhydride). De zouten van koolzuur of carbonaten vormen dikwijls geheele bergen, bijv. calciumcarbonaat, dat als marmer, krijt, kalksteen, enz. voorkomt, en calcium-magnesiumcarbonaat, waaruit het gesteente bestaat, dat onder den naam van dolomiet bekend is. Kunstmatig kan het in een derde allotrope modificatie worden daargesteld; deze, amorph en zwart, heet kool.Koolstof is het belangrijkste en meest kenmerkende bestanddeel van de stoffen, waaruit het dierlijk en plantaardig lichaam is opgebouwd. De planten nemen onder den invloed van het licht uit de lucht koolstofdioxyde op en geven weer zuurstof af, terwijl de dieren, die direct of indirect hun voedsel aan het plantenrijk ontleenen, zuurstof opnemen en koolstofdioxyde uitademen. De kringloop der K. in de natuur berust derhalve op een desoxydatie- of reductieproces, dat in de planten plaats heeft, en vernieuwde oxydatie in het organisme der dieren.