Atom węgla zbudowany jest z 12 nukleonów, 6 protonów, 6 neutronów. W związkach maksymalny stopień utlenienia węgla to IV, ponieważ leży w 14 grupie układu okresowego.
Węgiel leży w 14 grupie i 2. okresie. Posiada 6 elektronów, z czego 4 elektrony walencyjne (leżące na ostatniej powłoce). W związkach maksymalny stopień utlenienia węgla to IV.