Un singolo atomo di carbonio può formare un massimo di quattro legami covalenti. Il numero di legami covalenti che un atomo può formare è limitato dal suo numero di elettroni di valenza. Il carbonio ha quattro elettroni di valenza e può utilizzare ciascuno di questi quattro elettroni per l'incollaggio.
La formazione di quattro legami covalenti non significa necessariamente che il carbonio deve legarsi con quattro atomi. Può formare due doppi legami, come nella CO2; potrebbe formare un triplo legame e un singolo legame, come in C2H2; oppure potrebbe formare un doppio legame e due singoli legami, come in CH2O (formaldeide).
