Konfiguracja orbitalna węgla to 1s2 2s2 2p2. Ma cztery elektrony walencyjne. Węgiel występuje w naturze jako grafit i diamenty, ale często łączy się z innymi pierwiastkami, takimi jak wodór i tlen, tworząc związki niezbędne do życia.
Wartościowość węgla pozwala mu łączyć się w wiele różnych form. Atomy węgla często łączą się z innymi atomami węgla, tworząc długie łańcuchy i pierścienie. Chemia organiczna to nauka o związkach węgla. Zrozumienie chemii organicznej jest niezbędne w praktyce pracowników służby zdrowia. Ponadto chemia organiczna odgrywa rolę w rozwoju tworzyw sztucznych i wielu polimerów.