Kol är ett grundämne. Det finns i bulk, både i sig själv, i dess allotroper och som en beståndsdel av andra allmänt förekommande ämnen, inklusive kalksten, kol och petroleum. Det förekommer i ett antal oorganiska föreningar och alla organiska föreningar. För att förstå både hur kol verkar och hur det interagerar med andra grundämnen är det viktigt att förstå kolets egenskaper.
Kols symbol i det periodiska systemet är ”C.” Det är i period 2, tillsammans med litium, beryllium, bor, kväve, syre, fluor och neon, och i grupp 4a eller grupp 14, beroende på systemet, med kisel, germanium, tenn och bly. Kolets egenskaper inkluderar ett atomnummer på 6 och en atommassa på 12.011 g.mol-1, en smältpunkt på 6332ºF (3500ºC; 3773K) och en kokpunkt på 8721ºF (4827ºC; 5100K). Kol får 0.5 på Mohs skala för mineralhårdhet. Hos en människa som väger cirka 154 lb (cirka 70 kg), är den genomsnittliga totala massan av kol cirka 35 ¼ lb (cirka 16 kg).
Det faktum att det har ganska olika allotroper, eller olika manifestationer av samma element med olika molekylära strukturer, är en av kolets intressanta egenskaper. Grafit, en allotrop, används för att göra blyertspenna, såväl som i generatorer och elmotorer. En andra allotrop av kol är diamanten, och en diamant har en absolut poäng på 1500 på Mohs skala för mineralhårdhet, vilket visar hur egenskaperna hos kol kan skilja sig dramatiskt. En annan allotrop, buckminsterfulleren, upptäcktes 1985 av amerikanska och brittiska forskare, har en form som liknar en geodesisk kupol designad av ingenjören R. Buckminster Fuller, därav dess namn.
Bland egenskaperna hos kol har det förutsägbara sönderfallet av kol-14-isotopen visat sig vara av särskild användning vid datering av biologiska material. En levande organism innehåller en förutsägbar andel kol 12 i förhållande till kol-14, som den får från atmosfären. När organismen dör tas inte längre upp nytt kol och förhållandet mellan kol-12 och kol-14 börjar förändras, med kol-14:s sönderfall till kväve-14. Detta möjliggör radiokoldatering baserat på 5730-åriga halveringstiden för kol-14. Även om flera situationer, såsom förorening med kol från mark och fluktuerande mängder kol-12 och kol-14 i atmosfären, kan kasta ut beräkningarna, har radiokoldatering fortfarande visat sig vara användbar.