Carbonul este mic și are patru electroni de valență; acești factori se combină într-o structură unică care îi permite să facă cu ușurință un lanț de atomi de carbon. Creează legături covalente - cele mai puternice legături dintre atomi.
O legătură covalentă este aceea în care atomii împart electroni pentru a forma o legătură. Acest tip de legătura este mai puternic decât o legătură ionică în care electronii sunt donați unui alt atom. Electronii din Valence sunt purtați de un atom din cochilia exterioară, care poate fi împărțit cu un alt atom.
Din cauza celor patru electroni de valență de carbon, se poate lega chiar de două ori sau de trei ori. Aceste legături sunt toate legături covalente, creând un lanț puternic de atomi. Deoarece fiecare legătură are opt electroni de valență, ea îndeplinește și regula octetului, care stabilește că o moleculă care conține anumite elemente (cum ar fi carbonul sau azotul) este mai stabilă dacă are opt electroni de valență.
În mod similar, carbonul se leagă și de ceilalți atomi. De fapt, oamenii de știință cunosc cel puțin 10 milioane de compuși care includ carbonul, potrivit Laboratorului Jefferson. Studiul acestor compuși este ceea ce se numește chimie organică. De fapt, carbonul este elementul găsit cu cea mai mare frecvență în lucrurile vii de pe Pământ, de aceea oamenii de știință spun că viața este bazată pe carbon. Carbonul este esențial pentru viața de pe Pământ.