Kandungan
Nukleus setiap atom unsur mengandungi proton, neutron dan elektron. Walaupun setiap elemen biasanya mempunyai bilangan proton dan elektron yang sama, bilangan neutron boleh berbeza-beza. Apabila atom-atom dari satu elemen seperti karbon mempunyai bilangan neutron yang berlainan, dan oleh itu banyak atom atom yang berlainan, ia dipanggil "isotop." Seperti banyak unsur lain, karbon mempunyai satu isotop yang sangat biasa, dan beberapa yang lain jarang berlaku.
Karbon-12
Isotop karbon yang paling biasa adalah karbon-12. Namanya menandakan bahawa nukleusnya mengandungi enam proton dan enam neutron, untuk sejumlah 12. Di Bumi, karbon-12 menyumbang hampir 99 peratus karbon semulajadi. Para saintis menggunakan unit jisim atom, atau amu, untuk mengukur jisim unsur-unsur. Karbon-12 mempunyai hampir 12,000. Nombor ini adalah standard rujukan untuk mengukur jisim atom semua isotop yang lain.
Isotop lain
Dua lagi isotop karbon semulajadi adalah karbon-13, yang terdiri daripada kira-kira 1 peratus daripada semua isotop karbon, dan karbon-14, yang merangkumi kira-kira dua trilion daripada karbon semulajadi. "13" dalam karbon-13 menunjukkan bahawa nukleus isotop mengandungi tujuh neutron dan bukannya enam. Carbon-14, tentu saja, mengandungi lapan neutron. Para saintis juga telah mencipta isotop karbon buatan dari karbon-8 hingga karbon-22, tetapi penggunaan praktikal isotop-isotop yang tidak stabil adalah terhad.
Karbon-13
Organisma hidup menunjukkan keutamaan untuk karbon-12 di atas karbon-13, dan oleh itu menyerap tahap karbon-12 yang tidak seimbang. Oleh itu, saintis boleh mengkaji nisbah karbon-13 hingga karbon-12 dalam teras ais dan cincin pokok untuk menganggarkan kepekatan karbon dioksida yang lalu. Begitu juga, klimatologi dapat menjejaki nisbah ini dalam air laut untuk mengkaji kadar penyerapan lautan untuk karbon dioksida.
Karbon-14
Tidak seperti karbon-12 dan karbon-13, karbon-14 adalah radioaktif. Lama kelamaan, kerosakan isotop radioaktif, dan melepaskan sejumlah radiasi tertentu. Setiap organisma hidup mengambil karbon dioksida, yang termasuk sejumlah kecil karbon-14. Selepas organisma meninggal dunia, karbon-14 di dalam badannya beransur pulih. Oleh sebab para saintis tahu kadar di mana karbon-14 mereput, mereka dapat memeriksa tahap karbon-14 dalam organisma kuno untuk menganggarkan ketika mereka hidup. Teknik ini dipanggil karbon dating.