Węgiel jest pierwiastkiem powszechnie występującym w atmosferze pod postacią dwutlenku węgla. Jest produktem procesów przemysłowych, takich jak spalanie paliw, ale także produktem bocznym oddychania organizmów. Producenci wykorzystują CO2 w procesie fotosyntezy, staje się on częścią materii organicznej i wchodzi do jej obiegu w ekosystemie. Destruenci, rozkładając materię do prostych związków nieorganicznych, uwalniają węgiel z powrotem do atmosfery.
Węgiel występuje pod postacią wolną (jako CO2) w atmosferze lub jako element wbudowany w materię organiczną, z którą uczestniczy w jej obiegu.