Ogljikovo obdobje (kar pomeni »ogljikovodični«) je geološko časovno obdobje, ki je trajalo približno 60 milijonov let, med obdobjem devona pred 340 milijoni let (mya) in permskim obdobjem 280 milijonov let.
V obdobju karbona so se močvirja in gozdovi razmahnili, pri čemer so proizvedli presežek atmosferskega kisika do 80 % višji od današnjih ravni in ogromne količine razpadajoče organske snovi. Ta organska snov se je sčasoma spremenila v premog po milijonih letih pritiska tal in kamnin nad njo in je odgovorna za obstoj velikih nahajališč premoga v Angliji in Zahodni Evropi. Te plasti premoga, ki izvirajo iz obdobja karbona, so spodbudile prvo industrijsko revolucijo in jih še danes kopajo za premog.
Karbonsko obdobje je bilo, ko je nastala znamenita supercelina Pangea, okoli 300-345 let. Nastala je, ko se je več manjših celin potisnilo druga v drugo, kar je povzročilo Apalače, gorovje Atlas in Ural. Pangea je bila tako velika, da je bilo njeno središče zelo suho, a obalna območja so cvetela z veliko in eksotično floro in favno. V obdobju karbona so se živali lahko selile vse od severnega do južnega tečaja. Presežek kisika zaradi razraščanja cvetov je povzročil gigantizam pri nekaterih dvoživkah in žuželkah, vključno z največjo žuželko, ki se je kdaj razvila, prednikom kačjega pastirja, z razponom kril 73 cm (29 palcev). Brahiopodi so bili pogosti v obdobju karbona in starodavne vrste, kot je trilobit, so začele izumirati.
Velike usedline ogljika, nastale v obdobju karbona, so bile posledica dveh glavnih dejavnikov: evolucije lubja na drevesih v obliki organskega polimera lignina; in nižja morska gladina, kar omogoča rast gozdov in močvirja na nižinah, ki bi bile prej poplavljene. Lignin je bil odločilna evolucijska prednost za mnoga drevesa, saj jih je zaščitil pred zunanjim svetom in jih naredil živalim manj prebavljive. Trajalo je več milijonov let, da so se razvile bakterije in živali, ki bi lahko učinkovito prebavljale lignin, kar je povzročilo velike kopičenja organskega materiala na tleh, včasih tudi več kot 2 m (6.5 ft) visoko. Posušen lignin še vedno predstavlja eno četrtino do polovico lesa. Nastane v rastlini z odstranjevanjem vode iz nekaterih sladkorjev.
Ogljikovo obdobje lahko razdelimo na vrsto krajših podobdobij, od katerih vsako traja približno 10 milijonov let: turnaško, vizejsko, serpuhovsko, baškirsko, moskovsko, kasimovsko in gželsko obdobje.