Kol har en valens på 4. Det betyder att kolatomer har fyra elektroner i sitt yttersta skal, som de kan använda för att bilda kovalenta bindningar med andra atomer. Kolatomer kan bilda enkel-, dubbel- eller trippelbindningar med andra atomer, och de kan också bilda bindningar med sig själva för att bilda kedjor och ringar. Kols mångsidighet i bindning är det som gör det till ryggraden i organisk kemi.