碳的两种同位素¹²C和¹³C，在光合作用过程中，植物吸收这两种同位素的二氧化碳，但较轻的同位素¹²C反应较快，因此生成的有机物中缺乏¹³C。碳同位素能够用来估算氧气的生产速率，光合作用产生的有机碳在地下的掩埋才最终导致氧气的净生产，被埋的有机碳具有交清的同位素，也就是说它缺失¹³C，因此保留在大气中的碳和海洋里溶解态的碳酸氢根和碳酸根离子中的碳是较重的同位素。有机碳掩埋的速率越快，碳酸盐就越重。有机碳的大量掩埋，因此产生了大量的氧气。