碳原子的連接方式有三種：碳碳單鍵，如烷烴；碳碳雙鍵，如烯烴；碳碳三鍵，如炔烴，自然產生的碳由三種同位素組成：12C和13C為穩定同位素，而14C則具放射性，其半衰期約為5,730年，是少數幾個自遠古就被發現的元素之一，是構成碳基生物的最基本元素。碳原子一般是四價的，這就需要4個單電子，但是其基態只有2個單電子，所以成鍵時總是要進行雜化。最常見的雜化方式是sp3雜化，4個價電子被充分利用，平均分布在4個軌道里，屬于等性雜化。這種結構完全對稱，成鍵以后是穩定的σ鍵，而且沒有孤電子對的排斥，非常穩定。金剛石中所有碳原子都是這種以此種雜化方式成鍵。烷烴的碳原子也屬于此類。
綜合
