Il carbonio appartiene alla famiglia di carbonio, che è il gruppo 14 nella tavola periodica. Gli altri quattro membri del gruppo di carbonio sono silicio, germanio, stagno e piombo.
Ogni elemento della famiglia di carbonio ha solo due elettroni nella sua orbitale più esterna, il p orbitale.
Il carbonio è l'unico elemento veramente non metallico nel gruppo. Può legarsi covalentemente al silicio per formare carburo di silicio. Si lega anche con idrogeno, azoto e ossigeno per formare una vasta gamma di composti, dal metanolo alla morfina.
Il silicio e il germanio sono metalloidi che vengono usati come semiconduttori mentre sono allo stato solido. Lo stagno e il piombo cadono fortemente nella categoria dei metalli, ma sono metalli poveri in quanto non conducono bene né calore né elettricità, a differenza dei metalli nel blocco D.
