碳的同素異形體

八種碳的同素異形體: a) 鑽石, b) 石墨, c) 藍絲黛爾石, d) C₆₀ (富勒烯), e) C₅₄₀, f) C70 富勒烯(C₇₀), g) 无定形碳, 和 h) 单层 碳纳米管。

碳的同素異形體指的是碳元素的同素異形體，即純碳元素所能構成的各種不同的分子結構。包括了：

• 不定形碳
• 碳纳米泡沫（1997年發現）
• 碳纳米管
• 鑽石
• 富勒烯
• 石墨
• 藍絲黛爾石
• 蠟石（或稱作白碳）
• 石墨烯
• 聚合鑽石納米棒

碳同素異形體系統橫跨完全極端且十分不同的範圍。

以鑽石及石墨為例：

• 鑽石是人類已知最硬的礦石；石墨卻是最軟的礦石之一。
• 鑽石是終極的研磨劑；石墨卻是非常好的潤滑劑。
• 鑽石是一流的絕緣體；石墨卻是良導體。
• 鑽石通常是透明的；石墨卻是不透光的。
• 鑽石的結晶是立方晶系；石墨卻是六方晶系。
• 鑽石的價值昂貴；石墨卻是普通。

另以不定形碳及碳纳米管為例：

• 不定形碳是最容易合成的材料之一；碳纳米管卻需極端高昂的成本才能製得。
• 不定形碳是完全各向同性擴展的材料；碳纳米管卻是衹有一個方向前後延伸的各向异性材料。