碳是化學元素周期表中第二周期、第四主族元素,元素符號為C,相對原子量為12.01原子序數(shù)為6,原子核外有6個電子。碳元素在自然界分布很廣在地殼元素總量中的豐度為0.08%，在地殼中元素含量排序它居第13位。

碳的資源以兩種形式存在，一種是循環(huán)型資源，碳被視為組成一切動、植物體的基本元素，如動、植物體中的脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等,這種由植物和動物所代表的生物碳和大氣、海洋中的CO,不斷進行著遷移和循環(huán)，形成了生物循環(huán)圈。另一種是循環(huán)速度很慢，數(shù)量極大的堆積物，這種堆積物均為化合物，如碳酸鹽礦物和有機質(zhì)堆積物等，因為碳是地球上形成化合物最多的元素，而天然的近于純碳的物質(zhì)數(shù)量非常少，如天然金剛石和石墨。無煙煤是最接近純碳的天然物質(zhì)。此外,碳含量高的原始物質(zhì)還有煤、石油等,這些都是與鋁用炭素生產(chǎn)原料密切相關(guān)的物質(zhì)。

從自然界中取得的純碳(如煤炭、石墨)是歷經(jīng)漫長的轉(zhuǎn)化過程的生成物。作為這些近乎純碳的原始物，可以是煤、石油、植物等。它們是H、0、N、S等有機物的混合體。煤含碳為60%~90%，木材含碳約50%，石油含碳為80%~90%，天然石墨含碳近100%。因此，炭素原料的來源是非常廣泛的。

碳氫化合物轉(zhuǎn)化炭的過程稱為炭化，其反應(yīng)機理為熱解。熱解的概念泛指有機化合物在受熱時所發(fā)生的分解或分解的重合而生成最終產(chǎn)物的過程。石油、煤一般認為是在億萬年以前被埋人地層下的動物和植物，在隔絕空氣、受地球熱和地層高壓等條件下轉(zhuǎn)化的結(jié)果。炭化將使碳氫化合物中的碳保留下來，而氫和其他元素通過受熱分解被排除逸出。