Diğer elementlerle kimyasal bağlar oluşturmak için dört elektrona sahip olduğu için karbon dört değerli olarak kabul edilir. Bu elektronlara değerlik elektronları denir ve en dıştaki elektron kabuğuna yerleştirilir.
Karbon birkaç dört değerli elementten biridir. Diğer elementler germanyum, kalay, silikon ve kurşuntur. Birlikte, dört elemanlı elemanlar, 14. sütunda yer alan elemanlar grubu olan periyodik tablonun 14. grubunu oluşturur. Diğer dört değerlikli elementlerin aksine, karbon canlılarda büyük miktarlarda bulunur. Karbon, hem çift hem de üçlü bağlar oluşturma kabiliyetinden dolayı diğer dört değerlikli elemanlardan daha karmaşık moleküller oluşturma kabiliyetine sahiptir. Yaygın karbon molekülleri arasında karbon dioksit (CO2), metan (CH4) ve asetilen (C2H2) bulunur.
Karbon, birçok biyolojik molekülün oluşumu için temel kabul edilir. Dört değerlikli doğası, pek çok biyolojik işlem için gerekli olan DNA, karbonhidrat ve protein oluşturma yeteneğini verir. Karbon bileşikleriyle ilgili çalışmalar organik kimya olarak bilinir.
Karbon'un sembolü C, atom numarası 6'dır. Atom ağırlığı 12.011'dir. Karbon ismi, kömür anlamına gelen Latince "karbon" kelimesinden gelir. Oda sıcaklığında, karbon siyah katı olarak bulunur. Carbon'ın varlığı eskiden beri bilinmektedir.