Karbon atomlarının diğer karbon atomlarıyla kovalent bağlar oluşturma yeteneği, bağlanma özelliklerinin en eşsiz özelliğidir. Bu, karbonun karbondan ve hidrojenden oluşan uzun, sürekli zincirler, dallar ve halkalar oluşturmasını sağlar. hidrokarbonlarda ve sadece C 60 gibi karbon allotroplarında karbon.
Karbonun kendisine yapışma yeteneğine katener denir. Bu karbon atomlarının kendisi de dahil olmak üzere diğer atomlarla yüksek derecede çok yönlülük ile birleşebilme yeteneği, neredeyse sonsuz kombinasyonların oluşma olasılığını doğurur. Her gün yeni organik bileşiklerin üretilmesi ve sentezlenmesiyle, bazı karbon ve diğer elementlerin birleşiminden oluşan 10 milyondan fazla organik bileşik belgelenmiştir.
Periyodik tablodaki karbonun ortasındaki konumu onu ne metal ne de metal olmayan bir hale getirir ve elektronları ikisiyle de eşit olarak paylaşma olasılığını arttırır. Dış kabuk elektronlarının karbondaki bolluğu, maksimum dört kovalent bağ oluşturma yeteneğine sahiptir.
Elektronları metallerle ve orta derecede elektronegatiflik olan metallerle paylaşmanın yanı sıra, karbon ayrıca organik tuzlara yol açan elektronları bağışlayabilir veya kabul edebilir. Silikon, kendisiyle yapışabilen ve uzun zincirler oluşturabilen başka bir elementtir, ancak büyük ebattaki silikon atomları, karbon kadar çeşitli bileşikler oluşturamaz hale getirir.