，碳星的光谱会以C碳分子的斯旺谱线(Swan Bands)作为主导，还有许多其他的碳化合物，像是 CH、CN (氰)、C和 SiC，也都有一定的数量。碳在核心形成并且被扩散至上面的数层，戏剧性的改变了数层的结构。其他经由氦融合和S-过程被形成的元素，包括锂和钡，也都经由相同的"疏濬"至上层。当天文学家在发展碳星的光谱类型时，在设法建立实感温度与光谱的关联时遭遇了极大的实质困难。麻烦的是所有被大气层中的碳掩藏与吸收的谱线都是通常用于显示恆星温度的谱线。
西奇.碳星在1860年就已