Le modèle de Bohr du carbone a un noyau central contenant six protons et six neutrons, entouré d'une orbite interne de deux électrons et d'une orbite externe de quatre électrons. Les deux orbites représentent différents niveaux d'énergie et sont à distance fixe les uns des autres et du noyau.
Dans le modèle de Bohr, les électrons avec moins d'énergie occupent des orbites plus proches du noyau et ne sont pas impliqués dans la liaison chimique. Lorsqu'un électron reçoit un paquet ou un quantum d'énergie, il saute sur l'orbite suivante. Lorsqu'un électron perd de l'énergie, il libère un quantum d'énergie et saute vers l'orbite la plus proche. L'orbite la plus externe est appelée la coquille de valence. Dans le cas du carbone, les quatre électrons de la couche de valence lui permettent de former des molécules de nombreuses manières différentes.
