Uhlík je prvok štvrtej skupiny periodickej tabuľky. V prírode sa vyskytuje vo forme voľnej (grafit, diamant, fullerén), ale aj vo forme viazanej. Zlúčeniny uhlíka sa nachádzajú v atmosfére, hydrosfére, litosfére, biosfére. Uhlík ako látka bol známy už v praveku. V období pred n.l. sa sadze používali na výrobu atramentu. Ako prvok je známy od 18. stor.. Podľa najpravdepodobnejšej koncentrácie zaraďujeme uhlík na 17. miesto, t.j. za bárium, stroncium, síru, ale pred vanád, chlór a chróm.

Uhlík vyskytujúci sa v prírode ma tri izotopy.

Najväčšie zastúpenie ma izotop uhlíka 12C. Koncentrácia izotopu 13C závisí od pôvodu prvku, najčastejšie ma hodnotu 1,11%. Nepatrne zastúpenie medzi izotopmi uhlíka ma rádioaktívny izotop 14C, ktorého koncentrácia je 1,2 . Stredná aktivita 14C v atmosferickom oxide uhličitom CO2, ktorá ma pôvod v kozmickom žiarení, je 0,225 Bq.g-1.
Po odumretí živých organizmov (rastlín, živočíchov) koncentrácia izotopu 14C v nich klesá, čo je základ pre rádiouhlíkovú metódu merania času, ktorú navrhol W.F. Libby a za ktorú získal v roku 1960 Nobelovu cenu za chémiu.
Praktická hranica metódy je približne 50000 rokov , pretože za túto dobu klesla aktivita 14C asi na 0,2%. Atómy izotopu uhlíka 14C zabudované do molekúl , ktoré nesú geneticky kód , môžu pri rádioaktívnej premene vyvolať nežiadúce mutácie nielen svojim žiarením, ale aj tým, že môže dôjsť k zmene atómu uhlíka na atóm dusíka.

Uhlík je biogénny prvok s priemerným zastúpením 18% v ľudskom organizme. Zdrojom uhlíka pre živú prírodu je atmosferický oxid uhličitý CO2, ktorý rastlinné organizmy v priebehu fotosyntézy menia na organické zlúčeniny. Oxid uhličitý sa do atmosféry
dostáva uvoľňovaním z pôdy, vôd, mikrobiálnym rozkladom organizmov, dýchaním a spaľovaním organických látok. Oxidáciou organických látok získava človek energiu potrebnú pre činnosť každej bunky, ako aj energiu tepelnú, sveteľnú, elektrickú, potrebnú na pracovné činnosti.

Ľudské telo dospelého človeka obsahuje približne 12,6 kg uhlíka, je súčasťou každej organickej zlúčeniny. Metabolické procesy v ľudskom organizme zabezpečujú potrebné množstvo atómov uhlíka na syntézy organických látok, ktoré sa neustále tvoria v bunkách organizmu. Nadbytok atómov uhlíka sa z organizmu uvoľňuje najmä prostredníctvom oxidu uhličitého, uvoľňovaného pri oxidačnom štiepení živín (sacharidov , tukov , bielkovín).

Z účinkov amorfných foriem uhlíka na organizmus sa
využíva adsorpčná schopnosť živočíšneho uhlia. Živočíšne uhlie, aj drevené uhlie, sa vyznačujú veľkou schopnosťou pohlcovať plyny a rozpustené latky.

Pórovitá štruktúra umožňuje vznik veľkého aktívneho povrchu. Jeden gram adsorpčného uhlia má povrch 300 – 1000 m. Adsorpčná schopnosť uhlia závisí od jeho kvality, od adsorbovanej latky, ako aj od prostredia. Carbocitrogenum je súčasťou každej lekárničky prvej pomoci. Používa sa ako prvá pomoc pri zažívacích ťažkostiach , akútnych otravách spôsobených použitím toxických látok , ešte pred ich vstrebaním do krvného systému. Živočíšne uhlie sa momentálne získava zuhoľnatením rozličných živočíšnych odpadov, napr. kosti, krvi.

Oxid uhličitý je plyn bez farby a bez zápachu ,ktorý sa nachádza v ovzduší. Priemyselne sa vyrába zohrievaním uhličitanu vápenatého vo vápennej peci. Vo vode sa rozpúšťa za vzniku kyseliny uhličitej. Nie je veľmi reaktívny,
ale reaguje s roztokmi hydroxidu sodného a vápenatého. Pásik horčíka v ňom horí. Používa sa v hasiacich prístrojoch. Atmosféra obsahuje okolo 0,03 objemových % oxidu uhličitého CO2.Oxid uhličitý je produktom metabolizmu. Vydychovaný vzduch obsahuje asi 3,5 % CO2, táto koncentrácia nemá na človeka toxický účinok.