O átomo de carbono apresenta certas particularidades que o torna diferente dos demais elementos químicos. Esse fato foi percebido na metade do século XIX, inicialmente por Kekulé, e possibilitou uma melhor compreensão da estrutura das substâncias orgânicas. Dentre as características do átomo de carbono podemos citar:

      É tetravalente: O número atômico do carbono é 6, e sua configuração eletrônica apresenta dois elétrons na camada K e quatro elétrons na camada L. Tendo quatro elétrons em sua última camada eletrônica, o carbono os compartilha com quatro elétrons de outros átomos, para que se complete o octeto, atingindo-se a configuração estável. Formam-se, desse modo, quatro ligações covalentes. A tetravalência do carbono foi reconhecida em 1858 por Kekulé.

     Forma ligações múltiplas: Um átomo de carbono pode estabelecer duas ou três ligações com um segundo átomo, formando, respectivamente, uma ligação dupla ou uma ligação tripla.

    Liga-se a várias classes de elementos químicos: Não sendo nem eletronegativo nem eletropositivo, o carbono pode ligar-se ora a elementos eletropositivos (como o hidrogênio), ora a elementos eletronegativos (como o oxigênio).

     Forma cadeias: O átomo de carbono tem uma capacidade incrível de se ligar a outros átomos formando encadeamentos ou cadeias curtas ou longas e com as mais variadas disposições (esse fato é conhecido como terceiro postulado de Kekulé). São essas cadeias que irão constituir o “esqueleto” das moléculas das substâncias orgânicas.