Kulstof skal danne fire kovalente bindinger for at fuldende sin ydre skal. Dette skyldes, at kulstof har fire valenselektroner, som er elektronerne i den yderste skal af et atom, der deltager i kemisk binding. Når carbonatomer binder sig til andre atomer, deler de deres valenselektroner for at opnå en stabil elektronkonfiguration. Kulstofatomer kan dele deres valenselektroner på en række forskellige måder, men den mest almindelige måde er at danne kovalente bindinger. I en kovalent binding deler to atomer et eller flere elektronpar. Når kulstof danner en kovalent binding, deler det en af dets valenselektroner med et andet atom, og det atom deler en af dets valenselektroner med kulstof. Dette skaber en stærk binding mellem de to atomer, og det giver kulstof mulighed for at opnå en stabil elektronkonfiguration.