As duas propriedades principais de carbono que levam à vasta diversidade de compostos de carbono são:

1. Capacidade do carbono de formar quatro ligações covalentes: O carbono possui quatro elétrons de valência, o que significa que pode formar quatro ligações covalentes com outros átomos. Isso permite que o carbono crie cadeias longas, estruturas ramificadas e anéis, formando a espinha dorsal de moléculas complexas.

2. Capacidade do carbono de formar ligações estáveis ​​consigo mesmo: O carbono pode se unir prontamente a outros átomos de carbono para formar cadeias e anéis longos. Essa propriedade, conhecida como catenação, é exclusiva do carbono e contribui muito para a vasta gama de moléculas orgânicas.

Essas duas propriedades, combinadas com o fato de que o carbono também pode se unir a uma grande variedade de outros elementos como hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre, permite a criação de milhões de diferentes compostos orgânicos.