Основная масса углерода (порядка 20·10 15 т) сосредоточена в верхнем (осадочном) слое земной коры, в его неорганических отложениях (главным образом в карбонатах и органических горючих ископаемых, важнейшие из которых нефтеносные сланцы, уголь и нефть), накопившихся за сотни миллионов лет. Биосфера представляет собой сложную смесь соединений углерода, которые непрерывно возникают, изменяются и разлагаются. Существование этой динамичной системы поддерживается благодаря океанского фитопланктона и наземных растений улавливать энергию солнечного света и использовать ее для превращения двуокиси углерода и воды в самые разнообразные органические молекулы. Независимо от того, происходит это на суше или в море, сущность данного процесса может быть выражена уравнением СО 2 + Н 2 О + Свет → СН 2 О + О 2 + Энергия. Формальдегид СН 2 О здесь является примером простейшего органического соединения.
2CO+O₂=2CO₂