Pojedynczy atom węgla może tworzyć maksymalnie cztery wiązania kowalencyjne. Liczba wiązań kowalencyjnych, które może utworzyć atom, jest ograniczona przez jego liczbę elektronów walencyjnych. Węgiel ma cztery elektrony walencyjne i może wykorzystać każdy z tych czterech elektronów do wiązania.
Tworzenie czterech wiązań kowalencyjnych niekoniecznie oznacza, że węgiel musi wiązać się z czterema atomami. Może tworzyć dwa wiązania podwójne, tak jak w CO2; może tworzyć potrójne wiązanie i pojedyncze wiązanie, jak w C2H2; lub może tworzyć podwójne wiązanie i dwa pojedyncze wiązania, jak w CH2O (formaldehyd).
