Theo Trường Hóa học Đại học Bristol, các nguyên tử cacbon tạo thành nhiều loại hợp chất khác nhau bởi vì mỗi nguyên tử có thể tạo liên kết mạnh với tối đa bốn nguyên tử khác. Điều này cho phép nguyên tố tạo ra sự đa dạng dãy phân tử. Đặc điểm cấu trúc này của cacbon truyền đạt một số đặc điểm chung trên các phân tử cấu tạo bởi nó.
Theo Clinton Community College, lý do cacbon có khả năng hình thành 4 liên kết bền vững là vì nó có 4 electron tự do ở lớp vỏ electron bên ngoài. Thực tế là các nguyên tử cacbon liên kết mạnh mẽ với các nguyên tố khác ngăn cản hầu hết các phân tử gốc cacbon thay đổi dạng ở nhiệt độ bình thường, theo giải thích của Đại học Bristol. Tuy nhiên, ở nhiệt độ cực kỳ cao, chẳng hạn như nhiệt độ trải qua trong quá trình đốt cháy, các phân tử gốc cacbon rất dễ phản ứng. Trên thực tế, mọi hợp chất carbon trên hành tinh tạo thành các mô sống đều có thể bị đốt cháy để giải phóng năng lượng tích trữ trong các liên kết của nó.
Theo Đại học Bristol, một đặc điểm quan trọng của các phân tử dựa trên cacbon là rất ít có thể hòa tan trong nước, do sự sắp xếp của các nguyên tử. Điều này rất quan trọng vì các sinh vật sống, phần lớn được cấu tạo từ các phân tử dựa trên cacbon, thường xuyên tiếp xúc với nước. Nếu các phân tử gốc cacbon hòa tan mạnh trong nước, thì da người sẽ hòa tan khi tiếp xúc với nước.
