En química, un carbeno é unha molécula que contén un átomo de carbono neutro cunha valencia de dous (coas que se une a dous grupos monovalentes ou a un divalente) e ademais ten dous electróns de valencia non compartidos. A fórmula xeral é R-(C:)-R' ou R=C:.
O termo "carbeno" pode referirse tamén ao composto específico H2C:, tamén chamado metileno, o composto hidruro a partir dos cal derivan formalmente todos os outros carbenos.[1][2]
Os carbenos clasifícanse como singuletes ou tripletes dependendo da súa estrutura electrónica. A maioría dos carbenos teñen moi curta vida, aínda que tamén se coñecen carbenos persistentes.
Un carbeno ben estudado é o Cl2C:, ou diclorocarbeno, que pode xerarse in situ a partir do cloroformo e unha base forte.