Die Karbon-Periode (was „kohlenstoffhaltig“ bedeutet) ist eine geologische Zeitperiode, die etwa 60 Millionen Jahre dauerte, zwischen der Devon-Periode vor 340 Millionen Jahren (mya) und der Perm-Periode 280 Millionen Jahren.
Während des Karbons blühten Sümpfe und Wälder und produzierten einen Überschuss an atmosphärischem Sauerstoff, der bis zu 80% über dem heutigen Niveau lag, und massive Mengen an zerfallendem organischem Material. Diese organische Substanz verwandelte sich nach Millionen von Jahren des Drucks durch den Boden und das darüber liegende Gestein schließlich in Kohle und ist für die Existenz großer Kohlevorkommen in England und Westeuropa verantwortlich. Diese Kohleflöze, die aus dem Karbon stammen, befeuerten die erste industrielle Revolution und werden auch heute noch nach Kohle abgebaut.
In der Karbonzeit entstand der berühmte Superkontinent Pangäa, etwa 300-345 Millionen Jahre. Es entstand, als mehrere kleinere Kontinente ineinander drängten und die Appalachen, das Atlasgebirge und der Ural entstanden. Pangäa war so groß, dass sein Zentrum sehr trocken war, aber die Küstengebiete blühten mit einer großen und exotischen Flora und Fauna. Während des Karbons war es den Tieren möglich, den ganzen Weg vom Nordpol zum Südpol zu wandern. Der Sauerstoffüberschuss aufgrund von Blütenbewuchs führte bei bestimmten Amphibien und Insekten zu Gigantismus, darunter das größte Insekt, das sich je entwickelt hat, ein Vorfahre der Libelle mit einer Flügelspannweite von 73 cm (29 Zoll). Brachiopoden waren während des Karbons weit verbreitet, und alte Arten wie der Trilobit begannen auszusterben.
Die großen kohlenstoffhaltigen Ablagerungen, die während des Karbons entstanden, waren auf zwei Hauptfaktoren zurückzuführen: die Entwicklung der Baumrinde in Form des organischen Polymers Lignin; und niedrigerer Meeresspiegel, wodurch Wälder und Sümpfe auf dem Tiefland wachsen können, das zuvor überflutet worden wäre. Lignin war für viele Bäume ein entscheidender evolutionärer Vorteil, schützte sie vor der Außenwelt und machte sie für Tiere weniger verdaulich. Es dauerte viele Millionen Jahre, bis sich Bakterien und Tiere entwickelten, die Lignin effektiv verdauen konnten, was zu großen Ansammlungen von organischem Material auf dem Boden führte, manchmal über 2 m hoch. Lignin macht im trockenen Zustand noch ein Viertel bis die Hälfte des Holzes aus. Es wird innerhalb der Pflanze gebildet, indem bestimmten Zuckern Wasser entzogen wird.
Die Karbon-Periode kann in eine Reihe kürzerer Unterperioden unterteilt werden, die jeweils etwa 10 Millionen Jahre dauern: die Tournais-, Viséan-, Serpukhov-, Baschkirischen, Moskowischen, Kasimovischen und Gzhelischen Perioden.