Carbon có trong nhiều loại phân tử vì cấu trúc nguyên tử của nó khiến nó cực kỳ dễ hình thành liên kết. Carbon dễ dàng liên kết với nhiều nguyên tử khác và nó có thể hình thành chuỗi liên kết với các nguyên tử carbon khác .
Vỏ hóa trị ngoài của cacbon chứa bốn trong số tám điện tử có thể có. Điều này cho phép cacbon liên kết đồng thời với bốn nguyên tử khác. Ví dụ, carbon có thể liên kết với bốn nguyên tử hydro để tạo thành mêtan. Ngoài ra, cacbon có thể liên kết đồng thời với các nguyên tử cacbon khác và các nguyên tử khác. Hai nguyên tử cacbon có thể liên kết với nhau và mỗi nguyên tử ba nguyên tử hydro, tạo thành C2H6. Cuối cùng, các chuỗi carbon bao gồm một số lượng lớn các nguyên tử carbon có thể hình thành trong các cấu trúc khác nhau; chúng tạo ra các vật liệu như than đá và kim cương và chúng là nền tảng của công nghệ nano.