Il Carbonio fu scoperto nella preistoria ed era già noto alle prime civilizzazioni umane nelle sue forme di fuliggine e carbone. Nel 1772, Antoine Lavoisier dimostrò che i diamanti erano una forma di Carbonio quando bruciò campioni di carbone e diamanti osservando la mancata produzione di acqua in entrambi i casi. Nel 1779, Carl Wilhelm Scheele dimostrò che la grafite bruciava formando anidride carbonica e perciò anch'essa doveva essere una forma di Carbonio
Cacbon được phát hiện ở thời tiền sử và được biết đến trong các dạng thù hình như bồ hóng và than trong các nền văn minh cổ xưa nhất của loài người. Năm 1772, Antonie Lavoisier đã cho thấy rằng kim cương là một dạng thù hình của Cacbon; khi ông đốt cháy mẫu than và kim cương và thấy rằng nó không tạo ra nước. Năm 1779, Carl Wilhelm Scheele cho thấy than chì bị đốt cháy tạo thành điôxít cacbon và do đó phải là một dạng thù hình của cacbon.