在自然界中存在的单质碳有石墨和金刚石两种。而碳的化合物可以说是不可胜数。
碳在110多种化学元素中的地位很特殊。除碳以外的元素它们的化合物只有10万多种，而碳的化合物却有几千万种。
根据物质的组成、结构和特征，化合物可分成两大类：无机化合物、有机化合物。化学上把含碳的化合物叫做有机物，而一般情况下，把不含碳的化合物叫做无机化合物。但是例外的是一氧化碳、二氧化碳以及碳酸钙等少数物质虽然含有碳元素，但由于其性质和无机化合物很相似，因而，一向把它们作为无机化合物来研究。
人们在日常生活中接触到的酒精、醋酸、葡萄糖、蔗糖、淀粉、蛋白质、纤维素以及合成的纤维、塑料、橡胶等都是有机物。
碳化合物的数量如此众多，主要是由于碳原子之间能彼此连接起来成为长链或是成为许多环状，其剩余的化合价再同其他的氢原子相连接。碳原子之间可以几十个、几百个甚至几千个彼此相连。因此碳的化合物的种类繁多，性质上也是千差万别。
19世纪初，人们以为有机物只有有机体才能制造出来，而不像无机物那样可以天然产出或能用人工的方法制取出来。
但是在1828年，德国年轻的化学家维勒用无机化合物氯化铵的水溶液同氰酸银混合后，生成了尿素。它的化学成分同只有在生命体中存在的有机物——尿素完全相同。
这是人类第一次从简单的碳的化合物制造出的有机物质。它揭开了大自然中奇妙的“生命力”的外衣：有机物并不是那么的神秘而是可知的；矿物里的碳元素和生命有机体里的碳元素之间，不存在不可逾越的鸿沟。用人工的方法也能合成有机物质。
从此，人工合成的有机物像雨后春笋般的涌现了出来。我国在1969年首次人工合成了胰岛素。