Før vi undersøger kulstofforbindelserne, er vi nødt til først af undersøge strukturen og nævne nogle af de egenskaber som kulstof besidder. Kulstof har atomnummer 6, hvilket betyder at der har seks protroner og følgelig har seks elektroner, som vist i figur 1. Disse elektroner er distribueret med to elektroner i den første elektronskal og fire i den anden elektronskal. Når kulstof danner forbindelser, synes kulstof altså at skulle miste eller modtage 4 elektroner i den yderste elektronskal. Dermed har vi en +4 eller -4 valens.

Figur 1:

Model af carbonatomet

Faktisk, udveksler kulstof normalt ikke elektroner med andre grundstoffer, men foretrækker at dele fire elektroner, for at gøre den yderste elektronskal komplet. Dette er årsagen til at kovalente bindinger er fremherskende i organisk kemi.