称为“氧化石墨”的物质，该碳氧化物的碳氧比在2:1至3:1之间变动，其结构与性质在发现后数年都未能被人了解。后来，这种化合物改称为“氧化石墨烯”，并成为了纳米技术研究中的一个课题。许多只能在极端条件下被探测到的不稳定的或处于亚稳态的碳氧化物包括：一氧化二碳自由基（:C=C=O）、三氧化碳（CO）、四氧化碳（CO）以及1,2-二氧杂环丁烷二酮（CO）等。这些活跃的碳氧化物中一部分是利用转动光谱在星际介质内的分子云中发现的。此外，还有众多未被发现的假想碳氧化物已经从理论途径开始被研究。例如乙二酸酐（CO