Ein einzelnes Kohlenstoffatom kann maximal vier kovalente Bindungen eingehen. Die Anzahl der kovalenten Bindungen, die ein Atom bilden kann, wird durch die Anzahl der Valenzelektronen begrenzt. Kohlenstoff hat vier Valenzelektronen und kann jedes dieser vier Elektronen zur Bindung verwenden.
Die Bildung von vier kovalenten Bindungen bedeutet nicht unbedingt, dass Kohlenstoff mit vier Atomen binden muss. Es kann wie in CO2 zwei Doppelbindungen bilden; es könnte eine Dreifachbindung und eine Einfachbindung bilden, wie in C2H2; oder es könnte eine Doppelbindung und zwei Einfachbindungen bilden, wie in CH2O (Formaldehyd).