カーボンとシリコンは、カーボンファミリーまたは四肢とも呼ばれる周期表と同じグループ（グループ14）に属します。同じグループ内の元素は、同じ数の価電子（最も外側の電子）の存在により、同様の化学的性質を共有します。炭素には4つの価電子があり、他の原子と共有結合を形成する能力を与え、多様で複雑な分子を形成することができます。
一方、シリコンには、炭素のような4つの価電子もあります。この同様の電子構成は、化学的挙動に多くの類似点をもたらします。カーボンとシリコンの両方は、他の原子と共有結合を形成し、広範なネットワークを作成できます。たとえば、炭素は生物に見られる有機分子のバックボーンを形成し、シリコンはセラミックや半導体などの多くの無機材料の基礎を形成します。
カーボンとシリコンはこれらの類似点を共有していますが、周期表の位置により、それらの間にも違いがあります。シリコンは炭素の下にあり、サイズが大きく、電気陰性度、反応性、結合強度の違いにつながります。ただし、これらの違いは段階的である傾向があり、一般に、シリコンはさまざまな化学コンテキストで最も近い代替または炭素の類似体として機能します。
