Một nguyên tử cacbon đơn lẻ có thể hình thành tối đa bốn liên kết cộng hóa trị. Số liên kết cộng hóa trị mà nguyên tử có thể hình thành bị giới hạn bởi số electron hóa trị của nó. Carbon có bốn điện tử hóa trị và nó có thể sử dụng mỗi điện tử trong số bốn điện tử này để liên kết.
Việc hình thành bốn liên kết cộng hóa trị không nhất thiết có nghĩa là carbon phải liên kết với bốn nguyên tử. Nó có thể tạo thành hai liên kết đôi, như trong CO2; nó có thể tạo thành một liên kết ba và một liên kết đơn, như trong C2H2; hoặc nó có thể tạo thành một liên kết đôi và hai liên kết đơn, như trong CH2O (fomanđehit).
