Karbon monoksitin yapısal formülü CO olarak verilir. Bunun nedeni 10 değerlik elektronun mevcut olmasıdır, bu nedenle üçlü bir bağ oluşur. Altı paylaşılan elektrondan, oksijen dördüne katkıda bulunurken, karbon iki taneye katkıda bulunur ve zayıf bir polar molekül oluşturarak küçük bir dipol oluşumuna neden olur.
Karbon monoksit, sınırlı oksijen beslemeli bir ortamda karbon yandığında oluşur. Bu durumda, karbonun yanması eksik kalır ve bu da karbon ile birleşen oksijenin yalnızca yarısı ile sonuçlanır. Oksijen bol olduğunda, tam yanma meydana gelir ve sonuçta karbondioksit (CO2) olur. Çok az hava varsa, saf karbon oluşur.
