Według University of Bristol School of Chemistry, atomy węgla tworzą wiele różnych typów związków, ponieważ każdy atom może tworzyć silne wiązania z nawet czterema innymi atomami. Pozwala to elementowi stworzyć różnorodne tablica cząsteczek. Ta strukturalna cecha węgla nadaje kilka wspólnych cech cząstkom z niego złożonym.
Węgiel jest zdolny do tworzenia czterech silnych wiązań, ponieważ ma cztery wolne elektrony w zewnętrznej powłoce elektronów, według Clinton Community College. Fakt, że atomy węgla wiążą się silnie z innymi pierwiastkami, uniemożliwia większości cząsteczkom węglowym zmianę formy w normalnych temperaturach, jak wyjaśnił University of Bristol. Jednak w niewiarygodnie wysokich temperaturach, takich jakie występują podczas spalania, cząsteczki oparte na węglu są wysoce reaktywne. W rzeczywistości każdy związek węgla na planecie, który tworzy żywe tkanki, może zostać spalony, aby uwolnić energię zmagazynowaną w wiązaniach.
Według University of Bristol, ważną cechą cząsteczek opartych na węglu jest to, że tylko nieliczne są rozpuszczalne w wodzie, ze względu na rozmieszczenie atomów. Jest to ważne, ponieważ żywe organizmy, które w dużej mierze zbudowane są z cząsteczek węglowych, często stykają się z wodą. Gdyby cząsteczki oparte na węglu były silnie rozpuszczalne w wodzie, ludzka skóra rozpuściłaby się, gdyby dotknęła wody.
