Un solo átomo de carbono puede formar un máximo de cuatro enlaces covalentes. El número de enlaces covalentes que puede formar un átomo está limitado por su número de electrones de valencia. El carbono tiene cuatro electrones de valencia y puede usar cada uno de estos cuatro electrones para la unión.
La formación de cuatro enlaces covalentes no significa necesariamente que el carbono deba unirse con cuatro átomos. Puede formar dos dobles enlaces, como en el CO2; podría formar un enlace triple y un enlace sencillo, como en C2H2; o podría formar un enlace doble y dos enlaces simples, como en CH2O (formaldehído).