Selon l'école de chimie de l'Université de Bristol, les atomes de carbone forment de nombreux types de composés différents car chaque atome peut former des liaisons fortes avec jusqu'à quatre autres atomes. Cela permet à l'élément de créer une diversité tableau de molécules. Cette caractéristique structurelle du carbone confère plusieurs caractéristiques communes aux molécules qui le composent.
La raison pour laquelle le carbone est capable de former quatre liaisons fortes est qu'il a quatre électrons libres dans la couche externe d'électrons, selon le Clinton Community College. Le fait que les atomes de carbone se lient fortement avec d'autres éléments empêche la plupart des molécules à base de carbone de changer de forme à des températures normales, comme l'explique l'Université de Bristol. Cependant, à des températures incroyablement élevées, telles que celles rencontrées lors de la combustion, les molécules à base de carbone sont très réactives. En fait, chaque composé carboné de la planète qui forme des tissus vivants peut être brûlé pour libérer l'énergie stockée dans ses liaisons.
Selon l'Université de Bristol, une caractéristique importante des molécules à base de carbone est que peu sont solubles dans l'eau, en raison de la disposition des atomes. Ceci est important car les organismes vivants, qui sont en grande partie construits à partir de molécules à base de carbone, sont fréquemment en contact avec l'eau. Si les molécules à base de carbone étaient fortement solubles dans l'eau, la peau humaine se dissoudrait au contact de l'eau.
