碳是化学元素周期表中第二周期、第四主族元素,元素符号为C,相对原子量为12.01原子序数为6,原子核外有6个电子。碳元素在自然界分布很广在地壳元素总量中的丰度为0.08%，在地壳中元素含量排序它居第13位。

碳的资源以两种形式存在，一种是循环型资源，碳被视为组成一切动、植物体的基本元素，如动、植物体中的脂肪、蛋白质、淀粉和纤维素等,这种由植物和动物所代表的生物碳和大气、海洋中的CO,不断进行着迁移和循环，形成了生物循环圈。另一种是循环速度很慢，数量极大的堆积物，这种堆积物均为化合物，如碳酸盐矿物和有机质堆积物等，因为碳是地球上形成化合物最多的元素，而天然的近于纯碳的物质数量非常少，如天然金刚石和石墨。无烟煤是最接近纯碳的天然物质。此外,碳含量高的原始物质还有煤、石油等,这些都是与铝用炭素生产原料密切相关的物质。

从自然界中取得的纯碳(如煤炭、石墨)是历经漫长的转化过程的生成物。作为这些近乎纯碳的原始物，可以是煤、石油、植物等。它们是H、0、N、S等有机物的混合体。煤含碳为60%~90%，木材含碳约50%，石油含碳为80%~90%，天然石墨含碳近100%。因此，炭素原料的来源是非常广泛的。

碳氢化合物转化炭的过程称为炭化，其反应机理为热解。热解的概念泛指有机化合物在受热时所发生的分解或分解的重合而生成最终产物的过程。石油、煤一般认为是在亿万年以前被埋人地层下的动物和植物，在隔绝空气、受地球热和地层高压等条件下转化的结果。炭化将使碳氢化合物中的碳保留下来，而氢和其他元素通过受热分解被排除逸出。