Model węglowy Bohra ma centralne jądro zawierające sześć protonów i sześć neutronów, otoczonych przez wewnętrzną orbitę dwóch elektronów i zewnętrzną orbitę czterech elektronów. Obie orbity reprezentują różne poziomy energii i znajdują się w ustalonej odległości od siebie i od jądra.
W modelu Bohra elektrony o mniejszej energii zajmują orbitę bliżej jądra i nie są zaangażowane w wiązanie chemiczne. Kiedy elektron otrzymuje pakiet lub kwant energii, przeskakuje na następną orbitę. Kiedy elektron traci energię, uwalnia kwant energii i przeskakuje na bliższą orbitę. Najbardziej zewnętrzna orbita nazywa się powłoką walencyjną. W przypadku węgla cztery elektrony w powłoce walencyjnej umożliwiają tworzenie cząsteczek na wiele różnych sposobów.