Karbonatjonen, med den kemiska formeln $\text{CO}_3^{2-}$, är en polyatomisk jon som består av en kolatom bunden till tre syreatomer. Den har en total negativ laddning på två. Karbonatjonen är den konjugerade basen till vätekarbonatjonen ($\text{HCO}_3^-$) och bildas ofta när koldioxid löses i vatte.