Die Strukturformel von Kohlenmonoxid wird als CO angegeben. Dies liegt daran, dass 10 Valenzelektronen verfügbar sind, sodass eine Dreifachbindung gebildet wird. Von sechs geteilten Elektronen trägt Sauerstoff vier und Kohlenstoff zwei bei, was zur Bildung eines kleinen Dipols führt, wodurch ein schwach polares Molekül entsteht.
Kohlenmonoxid entsteht, wenn Kohlenstoff in einer Umgebung mit begrenztem Sauerstoffangebot verbrannt wird. In dieser Situation bleibt die Verbrennung von Kohlenstoff unvollständig, was dazu führt, dass sich nur die Hälfte der Sauerstoffmenge mit dem Kohlenstoff verbindet. Wenn Sauerstoff reichlich vorhanden ist, kommt es zu einer vollständigen Verbrennung und Kohlendioxid (CO2) ist das Ergebnis. Wenn sehr wenig Luft vorhanden ist, entsteht reiner Kohlenstoff.