كربون ثنائي الذرة أو ثنائي الكربون C2 جزيء كيميائي يتكون من ذرتي كربون مرتبطتين، غير مستقر في الظروف العادية ويظهر كنوع عابر في الطور الغازي خصوصًا في الأقواس الكهربائية واللهب وأجواء بعض النجوم والمذنبات، وله طيف جزيئي مميز يشمل نطاقات سوان ويُستخدم في دراسة التركيب الكيميائي للأجرام السماوية ونمذجة طبيعة الروابط بين ذرات الكربون.