Un seul atome de carbone peut former un maximum de quatre liaisons covalentes. Le nombre de liaisons covalentes qu'un atome peut former est limité par son nombre d'électrons de valence. Le carbone a quatre électrons de valence, et il peut utiliser chacun de ces quatre électrons pour se lier.
La formation de quatre liaisons covalentes ne signifie pas nécessairement que le carbone doit se lier à quatre atomes. Il peut former deux doubles liaisons, comme dans le CO2 ; il pourrait former une triple liaison et une simple liaison, comme dans C2H2 ; ou il pourrait former une double liaison et deux liaisons simples, comme dans CH2O (formaldéhyde).