Một nguyên tử cacbon có bốn điện tử hóa trị. Số lượng điện tử hóa trị của bất kỳ nguyên tử nào của một nguyên tố có thể được xác định bằng nhóm bảng chu kỳ mà nguyên tố đó được phân loại. Có tổng cộng 18 nhóm trên nhóm bảng chu kỳ.
Nguyên tử cacbon nằm trong nhóm 14 của bảng tuần hoàn các nguyên tố. Nó có cấu hình electron hóa trị là 2s2 2p2. Nhóm này được gọi là nhóm cacbon, bao gồm chì, silicon, thiếc và germani.
Nguyên tử nhóm một có một điện tử hóa trị và nguyên tử nhóm hai có hai điện tử hóa trị. Nhóm 13 có ba electron hóa trị.