Koolstof-12 of 12C is een van de twee stabiele isotopen van koolstof, een niet-metaal. De abundantie is na waterstof, helium en zuurstof de hoogste van alle andere elementen. De relatieve aanwezigheid van koolstof-12 is ongeveer 98,89%. De andere twee in de natuur voorkomende isotopen zijn 13C (eveneens stabiel) en 14C (radioactief).

Definitie van de stofhoeveelheid 
Koolstof-12 wordt gebruikt bij de definitie van de mol, een aanduiding van de stofhoeveelheid. Een mol wordt immers gedefinieerd als de hoeveelheid stof (materie/antimaterie) van een systeem dat evenveel deeltjes bevat als er atomen zijn in 12 gram neutraal koolstof-12 (in de grondtoestand). Met deeltjes kunnen hier allerhande elementaire entiteiten worden aangeduid: atomen, moleculen, elektronen, ionen en dergelijke meer. Het getal dat deze hoeveelheid uitdrukt is de constante van Avogadro (NA). De waarde ervan is bepaald op 6,02214 × 1023 deeltjes per mol. Deze definiëring werd in 1967 goedgekeurd door het Comité international des poids et mesures (CIPM). Voorheen werd de massa van zuurstof (meer bepaald de isotoop zuurstof-16) als eenheid genomen.

Ten gevolge hiervan bedraagt de atoommassa van koolstof-12 dus exact 12 g/mol. Per definitie is ook het massa-overschot gelijk aan 0 eV.

Voorkomen in vervalreeksen 
Koolstof-12 komt voor in verschillende vervalreeksen van radioactieve isotopen, zoals die van beryllium-13, beryllium-15, beryllium-16 en boor-19.

Stabiele isotoop
Isotoop van koolstof