Carbonul este prezent într-o mare varietate de molecule, deoarece structura sa atomică îl face extrem de ușor de a forma legături. Carbonul se leagă ușor cu alți atomi și poate forma lanțuri de legături cu alți atomi de carbon .
Carcasa exterioară a valenței carbonului conține patru din opt electroni. Acest lucru permite ca carbonul să se lege simultan cu alți patru atomi. De exemplu, carbonul se poate lega cu patru atomi de hidrogen pentru a forma metan. Alternativ, carbonul se poate lega simultan cu alți atomi de carbon și cu alți atomi. Doi atomi de carbon se pot lega unul cu altul și fiecare cu trei atomi de hidrogen, formând C2H6. În cele din urmă, lanțurile de carbon care includ un număr masiv de atomi de carbon se pot forma în diferite structuri; acestea creează materiale precum cărbunele și diamantul și ele stau la baza nanotehnologiei.
