Karbon, çok çeşitli moleküllerde bulunur çünkü atomik yapısı, bağ oluşturmayı son derece kolaylaştırır. .
Carbon'un dış değer kabuğu, olası sekiz elektrondan dördünü içerir. Bu, karbonun aynı anda diğer dört atomla bağlanmasına izin verir. Örneğin, karbon metan oluşturmak için dört hidrojen atomuyla bağlanabilir. Alternatif olarak karbon, diğer karbon atomları ve diğer atomlarla aynı anda bağlanabilir. İki karbon atomu C2H6'yı oluşturan birbirleriyle ve her biri üç hidrojen atomuyla bağlanabilir. Son olarak, çok sayıda karbon atomu içeren karbon zincirleri farklı yapılarda oluşabilir; bunlar kömür ve elmas gibi malzemeler yaratır ve nanoteknolojinin temelidir.