Les formes allotropiques du carbone présentes naturellement à l'état solide sur terre sont le carbone amorphe et trois formes cristallisées, le graphite, le diamant et la lonsdaléite. D'autres ont été synthétisées : les fullerènes (dont les nanotubes de carbone et le C60), le carbone vitreux et la nanomousse.
| Forme | Hybridation | Structure | Existence |
|---|---|---|---|
| Graphite | sp2 | Système cristallin hexagonal bidimensionnel Système cristallin trigonal (métastable) | naturelle |
| Diamant | sp3 | Système cristallin cubique | naturelle |
| Lonsdaléite | sp3 | Système cristallin hexagonal tridimensionnel | naturelle (rare) |
| Nanobaguettes de diamants agrégées | sp2 (et sp3 ?) | synthétique | |
| Amorphe | sp2-sp3 | agrégat de cristaux | naturelle |
| Fullerène | sp2 | cluster | synthétique |
| Nanomousse | sp2 | cluster | synthétique |
| Carbone vitreux | sp2 | synthétique | |
| Carbyne | sp | polymère linéaire | synthétique |
| Chaoite | sp? | polymère linéaire? | peut-être dans les météorites |
| Carbone métallique | théorique | ||
| Hexagonite | sp-sp2 | théorique | |
| Prismane C | cluster | théorique |
| Forme | Hybridation | Structure | Existence |
|---|---|---|---|
| C | dans l'espace | ||
| C | dans l'espace | ||
| C | dans l'espace |