* 電子構成： 炭素は、1S²2S²2p²の電子構成を持っています。これは、2番目のシェル（2Sおよび2p軌道）に4つの価電子を持つことを意味します。
* ハイブリダイゼーション： 炭素はSp³ハイブリダイゼーションを受け、2S軌道が3つの2p軌道と混合して、4つの等価Sp³ハイブリッド軌道を形成します。これらのハイブリッド軌道は、四面体の角を指しており、炭素は他の原子と4つの単一結合を形成することができます。
* 軌道オーバーラップ： SP³ハイブリッド軌道は、他の原子の軌道と最大限のオーバーラップを得るために完全に向けられ、強いシグマ結合につながります。
* エネルギーに関する考慮事項： 理論的には、炭素は潜在的に4つ以上の結合を形成する可能性がありますが、これには高エネルギー軌道を使用する必要があります。これはエネルギー的に好ましくありません。
* オクテットルール： 炭素が4つの結合を形成すると、炭素が4つの結合を形成すると、オクテットのルール（最外シェルに8つの電子を備えた安定した構成を実現する傾向）が満たされます。
したがって、炭素の4つの結合を形成する能力は、その電子構成、ハイブリダイゼーション、軌道オーバーラップ、エネルギーに関する考慮事項、およびオクテットルールの結果です。オクテットルールには例外がありますが、より大きな原子の拡張オクテットの場合のように、カーボンの限られた共有性は化学の確立された原則です。
