modelowanie przemian fazowych w takich planetach wskazuje, że pomiędzy skorupą a płaszczem istnieje jeszcze jedna warstwa przejściowa. Jądro planety węglowej składa się z żelaza, niklu i węgla. Płaszcz zbudowany jest z węglików, w tym z karbidu, węgliku krzemu oraz z węgliku tytanu. Podobne związki wchodzą w skład skorupy. Pomiędzy skorupą a płaszczem istnieje hipotetycznie jeszcze jedna warstwa złożona z diamentu (alotropowej odmiany węgla). Przyczyną tego może być istniejące wewnątrz duże ciśnienie, które przekształciło grafit w diament.
Powierzchnia Również substancje występujące na powierzchni takiej planety to w większości związki węgla. Na stałej powierzchni takiej planety może występować grafit oraz liczne osady węglowodorowe. Jeżeli występują oceany i morza, to mogą one przypominać składem jeziora na Tytanie, zawierające węglowodory (m.in. metan lub benzen). W niektórych miejscach powierzchni mogłyby występować diamenty, jako składnik tamtejszych skał metamorficznych.
Planety węglowe mogą być całkowicie pozbawione wody, gdyż tlen w powstającym układzie planetarnym byłby wiązany przez węgiel, w postaci tlenku węgla.