Відомо понад 100 мінералів вуглецю, серед яких найпоширеніші карбонати кальцію, магнію та заліза. Він входить до складу кам'яного вугілля, нафти і природного газу, а також різних мінералів: мармуру, крейди і вапняку — CaCO3, доломіту — CaCO3·MgCO3, магнезиту — MgCO3, малахіту — CuCO3·Cu(OH)2 тощо. В атмосфері і гідросфері знаходиться у вигляді діоксиду вуглецю СО2, в повітрі 0,046% СО2 по масі, в водах річок, морів і океанів у ~ 60 разів більше.