CINQ formes isotopiques de l’élément carbone sont connues, ayant des poids atomiques allant de 10 à 14. Deux d’entre eux, C12 et C13, existent de manière stable dans la nature, tandis que les autres sont radioactifs et ne nous sont connus que par leur production dans diverses réactions nucléaires. Le grand développement récent des techniques de séparation isotopique a permis de produire des quantités substantielles de composés carbonés dans lesquels le rapport C3 sur C12 a été augmenté bien au-delà de la caractéristique de 1,1 à 98,9 du carbone naturel. Ce sera important dans la recherche chimique et biologique, car le C13, étant chimiquement le même que le carbone naturel, mais qui s’en distingue par les techniques sensibles de la spectrographie de masse, peut être utilisé comme traceur pour suivre l’histoire des atomes de carbone dans leur passage à travers des réactions chimiques et biochimiques. Par exemple, si une petite quantité de sucre enrichi en C13 est consommée par un animal ou injectée dans celui-ci, la distribution et l’état de la combinaison chimique du carbone de cette dose particulière peuvent être déterminés en mesurant le rapport C13-C12 d’échantillons appropriés prélevés sur l’animal à une date ultérieure. L’importance du C13 est d’autant plus grande que deux des trois isotopes radioactifs du carbone se désintègrent trop rapidement pour être des traceurs appropriés, tandis que le reste (C14) a une durée de vie si longue (3 000 ans) que sa détection par des méthodes radioactives est relativement insensible.